Tipler

Cap´ ıtulo 13 Fluidos
1) Um cilindro de cobre tem 6cm de comprimento e 2cm de raio. Calcular a sua massa.
Solu¸˜o: Calcule o volume e depois use ca .
.S
.J

m = ρV

V = πr2 h = 75.4 × 10−6 m3

m = 8.93 × 103 V = 0.673Kg

5) Um bal˜o de vidro, de 60mL, est´ cheio de merc´rio a 00 C. Quando a a a u 0 temperatura sobe para 80 C, transborda do bal˜o 1.47g de merc´rio. Adimia u tindo que o volume do bal˜o seja invari´vel, calcular a densidade do merc´rio a a u 0
0
3 a 80 C, sendo a sua densidade a 0 C igual a 13.645Kg/m .
Solu¸˜o: Escreva ρ em termos de ρ0 , V e ∆m ca R
.
A

m = ρ0 V

m = m − ∆m = ρ V = ρ0 −

Calcule ρ

∆
V

ρ = 13.621Kg/m3

9) Calcular (a) a press˜o absoluta e (b) a press˜o manom´trica no fundo a a e de uma piscina com profundidade de 5.0m.
Solu¸˜o:
ca
a)
P = Pat + ρgh

P = (1.01 × 105 + 9.81 × 103 × 5) = 1.5 × 105 N/m2
b)
Pman = P − Pat
1

Pman = 0.5atm
13) Que press˜o ´ necess´ria para reduzir o volume de 1Kg de ´gua de a e a a
1.00L de ´gua de 1.00L para 0.99L? a Solu¸˜o: Use a equa¸˜o 13.6 ca ca

.
.S
.J

∆P = 2.0 × 109 × 10−2 = 2 × 107 Pa ≈ 200atm

15) No s´culo XVII, Pascal realizou a experiˆncia equematizada na fig e e
13.23. Um tonel de vinho, completamente cheio de ´gua, foi acoplado a a um tubo vertical comprido. Por este tubo foi derramado agua at´ o tonel
´
e arrebentar. (a) Se a tampa do tonel tiver 20cm de raio e a altura da ´gua a no tubo for de 12m, calcular a for¸a exercida sobre a tampa. (b) Se o raio c interno do tubo vertical for de 3mm, que massa de agua no tubo provoca a
´
press˜o que arrebenta o tonel? a Solu¸˜o: ca a)

R
.
A

F = PA

P = ρgh

F = ρagua ghπR2

F = (1 × 103 × 9.81 × 12 × π × 0.22 )N = 14.800N

b)

m = ρhπr2

m = 1 × 103 × 12 × π × 9 × 10−6 Kg = 0.34Kg = 340g

17) Muitas pessoas pensam, ingenuamente, que se um tubo flex´ etiver ıvel com a boca flutuando acima do n´ da agua, ser´ poss´ respirar