Fenomenos de transporte

FENÔMENOS DE TRANSPORTE I - 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS
ESTÁTICA DOS FLUIDOS – 2ª PARTE

1. Determine o valor e o ponto de aplicação do Empuxo exercido pela água em uma comporta vertical, de 3 x 4 m, cujo topo de encontra a 5 m de profundidade, conforme apresentado na figura abaixo:
Dado: γH2O = 10.000 N/m3

2. Numa barragem de concreto está instalada uma comporta circular de ferro fundido com 0,20 m de raio, à profundidade indicada na figura abaixo. Determinar o valor do empuxo e seu ponto de aplicação. Dado: γH2O = 10.000 N/m3

3. Uma caixa de água de 800 litros mede 1,00 x 1,00 x 0,80. Determinar o empuxo que atua em uma de sua paredes laterais e o seu ponto de aplicação.
Dado: γH2O = 1000 kgf/m3

4. A comporta da figura abaixo é articulada em H e mede 2 m de largura no plano perpendicular ao do diagrama. Calcular a força aplicada em A para mantê-la fechada.
Dado: γH2O = 1000 kgf/m3.

5. Determinar a força R que deverá ser aplicada no ponto A da comporta da figura para que permaneça em equilíbrio, sabendo-se que a mesma pode girar em torno do ponto O.
Dados: P01 = 100kPa γ1 = 10.000 N/m3 P02 = 50 kPa γ2 = 8.000 N/m3
Comporta retangular com h = 5 m e b = 2 m.

6. Uma barragem com 4 m de altura e 10 m de extensão apresenta um perfil parabólico a montante. Calcular o empuxo resultante da ação das águas.
Dado: γH2O = 1.000 kgf/m3 Um líquido atua na superfície da curva AB, representando ¼ de circunferência e uma extensão de 1 m.
Pede-se:
a) As componentes do empuxo.
b) O módulo do empuxo resultante.

Respostas:
1. E = 780.000 N e yP = 6,615 m.
2. E = 5.278 N e yP = 4,202 m.
3. E = 320 kgf e yP = 0,533 m.
4. F = 3.330 N.
5. R = 292.740 N.
6. E = 89.400 kgf.
7. a) EH = 1.375 kgf e EV = 2.155 kgf
b) E = 2.555 kgf