Lista 2 - Fenomenos de Transporte 1

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2º Lista de Exercícios de Mecânica dos Fluidos (Prof. Gilberto Garcia Cortez) 
 
1- No esquema da Figura, determinar a altura h e a mínima força F para que a comporta ABC 
permaneça em equilíbrio. Dados: largura da comporta = 1,5m; Hg 136.000 N/m
3
; água = 10.000 N/m
3
. 
Resp.: h = 3,0 m; F = 76250 N 
 
 
 
2- A ABC da Figura é rígida e pode girar em torno de B. Sabendo que está em equilíbrio, determine o 
comprimento BC. Adotar água = 10.000 N/m
3
. 
Resp.: BC = 1,0 m 
 
 
 
3- A comporta ABCDEF da Figura, articulada no extremo A, mantém-se na condição de equilíbrio 
pela ação da força H aplicada em F. Sendo água = 10.000 N/m
3
 e a largura da comporta igual a 1m, 
determine o valor de H. 
Resp.: H = 204 kN 
 
 
4- A Figura abaixo mostra o corte transversal de uma comporta que apresenta massa igual a 363 kg. 
Observe que a comporta é articulada e que está imobilizada por um cabo. O comprimento e a largura 
da placa são respectivamente iguais a 2,4 m e 1,2 m. Sabendo que o atrito na articulação é desprezível, 
determine a tensão no cabo. Adotar água = 9,81 kN/m
3
. 
Resp.: T = 5796 N 
 
 
 
5- Determinar o mínimo valor para Z para o qual a comporta da Figura girará em torno do ponto O, se 
a comporta é retangular e tem largura de 2 m. 
Adotar água = 10 kN/m
3
. 
Resp.: Z = 6,27 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6- A Figura abaixo mostra uma comporta rígida (OAB), articulada em O, e que repousa sobre um 
suporte (B). Qual é o módulo da mínima força horizontal P necessária para manter a comporta 
fechada. Admita que a largura da comporta seja igual a 3 m e despreze tanto o peso da comporta 
quanto o atrito na articulação. Observe que a superfície externa da comporta está exposta a atmosfera. 
Adotar água = 9,81 kN/m
3
. 
Resp.: P = 436,6 kN 
 
 
 
7- A Figura abaixo mostra o corte transversal de um reservatório de água. A largura da comporta é 
igual a 1,22 m e o atrito na articulação é nulo. Sabendo que a comporta está em equilíbrio pela ação do 
peso W, determine a profundidade da água no reservatório. Adotar água = 9,81 kN/m
3
. 
Resp.: h  1,6 m 
 
 
 
 
8- A Figura abaixo mostra o corte transversal de um tanque aberto que apresenta uma parede 
separadora interna. Observe que a partição direita contém gasolina e a outra contem água. A altura da 
superfície livre da gasolina é mantida igual a 4 m. Uma comporta retangular, com altura e largura 
respectivamente iguais a 4 e 2 m, articulada e com anteparo está instalada na parede interna. Sabendo 
que a massa específica da gasolina é igual a 700 kg/m
3
, determine a altura da superfície livre da água 
que a comporta saia da condição de equilíbrio indicada. Adotar água = 9,81 kN/m
3
. 
Resp.: h  3,55 m 
 
 
 
9- Um cilindro de ferro fundido, de 30 cm de diâmetro e 30 cm de altura, é imerso em água do mar ( 
10.300N/m
3
). Qual é o empuxo que a água exerce no cilindro de ferro? Qual seria o empuxo se o 
cilindro fosse de madeira ( = 7.500 N/m3). Nesse caso, qual seria a altura h submersa do cilindro? 
a) Resp.: Є = 218N 
b) Resp.: hsub = 0,218m 
c) Resp.: Є = 159N 
 
 
10 – Um cilindro que pesa 500N e cujo diâmetro é de 1m flutua na água (água = 10.000 N/m
3
), com 
seu eixo na vertical, como mostra a Figura. A âncora consiste de 0,23m
3
 de concreto de peso 
específico 25.000N/m
3
. Qual é a elevação da maré necessária para elevar a âncora do fundo? 
Desprezar o peso da barra. 
Resp.: h = 0,3m