Exercícios sobre Hidrodinâmica
Esta lista de exercícios vai testar seus conhecimentos em Hidrodinâmica, área da Física que estuda os fluidos em movimento.
(ITA-SP – adaptada) Álcool, cuja densidade de massa é de 0,80 g/cm3, está passando através de um tubo, como mostra a figura.
A secção reta do tubo em A é 2 vezes maior do que em B. Em A a velocidade é de
a) 3,0 ∙104 N/m2
b) 4,9 ∙104 N/m2
c) 4,9 ∙104 N/m2
d) 4,9 ∙104 N/m2
e) 4,9 ∙104 N/m2
(UFSM-RS) A figura representa uma tubulação horizontal em que escoa um fluido ideal.
A velocidade de escoamento do fluido no ponto 1 em relação à velocidade verificada no ponto 2 e a pressão no ponto 1 em relação à pressão no ponto 2 são:
a) maior, maior
b) maior, menor
c) menor, maior
d) menor, maior
e) menor, menor
(UFPA – adaptada) Considere duas regiões distintas do leito de um rio: uma larga A, com 200 m2 de área de secção transversal, onde a velocidade escalar média da água é de 1,0 m/s, e outra estreita B, com 40 m2 de área de secção transversal. Calcule a vazão volumétrica do rio e a velocidade escalar média da água do rio na região estreita B.
a) 100 m3/s e 5 m/s
b) 200 m3/s e 5 m/s
c) 100 m3/s e 10 m/s
d) 200 m3/s e 10 m/s
e) 300 m3/s e 2 m/s
(Unama-AM) Uma piscina, cujas dimensões são 18 m x 10 m x 2 m, está vazia. O tempo necessário para enchê-la é 10h, através de um conduto de seção A = 25 cm². A velocidade da água, admitida constate, ao sair do conduto, terá modulo igual a:
a) 1 m/s
b) 2 km/s
c) 3 cm/s
d) 4 m/s
e) 5 km/s
Calcule a vazão de um fluido que escoa com velocidade média de 5,4 m/min através de uma tubulação de área de secção igual a 100 m2 .
a) 9 m3/s
b) 12 m3/s
c) 15 m3/s
d) 18m3/s
e) 21m3/s
Determine a vazão mássica quando um fluido de densidade 850 kg/m3 passa a uma velocidade de 5 m/s por uma área da seção de escoamento de 10 m2.
a) 36 000
b) 42 500
c) 53 700
d) 60 800
e) 71 900
Qual parte da Física é responsável por estudar os fluidos em movimento?
a) Termodinâmica.
b) Calorimetria.
c) Termologia.
d) Hidrostática.
e) Hidrodinâmica.
Qual deve ser a área da seção de escoamento no ponto A de um tubo que possui uma área da seção de escoamento no ponto B de 4 m2, sabendo que a velocidade de escoamento no ponto A é de 12 m/s e no ponto B é de 9 m/s ?
a) 3 m2
b) 4 m2
c) 5 m2
d) 6 m2
e) 7 m2
Sabendo que a vazão volumétrica de certo fluido é 20 m3/s, determine a vazão mássica dele, considerando que a sua densidade seja de 750 kg/m3.
a) 7 500 kg/s
b) 10 200 kg/s
c) 15 000 kg/s
d) 18 600 kg/s
e) 25 300 kg/s
Qual deve ser a vazão em massa de um fluido que escoa em uma tubulação de 4m2 de área com velocidade de escoamento de 120 mm/min?
Dados: densidade do fluido = 1500 kgm3
a) 10 m3/s
b) 12 m3/s
c) 14 m3/s
d) 16 m3/s
e) 18 m3/s
Em um tubo, conforme mostra a imagem, temos a passagem de água do ponto 1 ao ponto 2. Sabendo que a área da seção de escoamento em 1 é de 20 m2, a área da seção de escoamento em 2 é de 10 m2 e que a velocidade de escoamento em 1 é de 15 m/s, qual deve ser a velocidade de escoamento no ponto 2?
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 20 m/s
d) 30 m/s
e) 40 m/s
Os tubos de pitot são equipamentos instalados em aeronaves civis e militares com o intuito de mensurar a velocidade dos aviões. Sabendo isso, em que parte da Hidrodinâmica estudamos o princípio que fundamenta o seu funcionamento?
a) Vazão volumétrica.
b) Equação da continuidade.
c) Princípio de Bernoulli.
d) Vazão mássica.
e) Princípio Fundamental da Dinâmica.
LETRA B
Primeiro, transformaremos a densidade de g/cm3 para kg/m3:
O enunciado menciona que a secção reta do tubo em A é 2 vezes maior do que em B. A partir dessa informação calcularemos a velocidade no ponto B através da equação da continuidade:
Então, calcularemos a pressão em B, através do princípio de Bernoulli:
LETRA C
Analisaremos as velocidades através da fórmula da vazão volumétrica:
A partir dela podemos observar que a área da seção de escoamento é inversamente proporcional à velocidade, então a velocidade no ponto 1 é menor do que a velocidade no ponto 2, já que a área da seção de escoamento no ponto 1 é maior do que no ponto 2.
De acordo com o princípio de Bernoulli, a pressão é inversamente proporcional à pressão, então se a velocidade no ponto 1 é menor do que no ponto 2, a pressão no ponto 1 é maior do que no ponto 2.
LETRA B
Primeiramente, calcularemos a vazão volumétrica através da sua fórmula:
Depois, calcularemos a velocidade escalar média da água do rio na região estreita B, através da fórmula da vazão volumétrica:
LETRA D
Primeiro, converteremos o tempo para encher a piscina de horas para segundos e a área de secção de centímetros quadrados para metros quadrados:
Depois, calcularemos a vazão volumétrica, dada pelo volume da piscina pelo tempo que leva para enchê-la:
Por fim, calcularemos a velocidade da água através da fórmula da vazão volumétrica:
LETRA A
Primeiro, converteremos a velocidade média de m/min para m/s:
Por fim, calcularemos a vazão do fluido através da fórmula da vazão volumétrica:
LETRA E
A Hidrostática é a parte da Física que visa investigar os fluidos em movimento. Para saber mais sobre essa área da Física, clique aqui.
LETRA A
Calcularemos a área da seção de escoamento no ponto A através da equação da continuidade:
LETRA C
Primeiramente, encontraremos a relação entre a vazão volumétrica e a vazão mássica, através de suas fórmulas:
Podemos observar que:
Então a vazão mássica do fluido é:
LETRA B
Primeiramente, converteremos a velocidade de escoamento de mm/min para m/s:
Calcularemos a vazão mássica através da sua fórmula:
LETRA D
Calcularemos a velocidade de escoamento no ponto 2, através da equação da continuidade:
LETRA C
O estudo do princípio de Bernoulli permitiu o desenvolvimento dos tubos de pitot nos aviões.