1) O documento apresenta 10 questões sobre forças hidrostáticas em fluidos, como força sobre superfícies submersas e empuxo. 2) As questões abordam cálculos de forças em comportas, tanques e reservatórios contendo diferentes fluidos. 3) As respostas são fornecidas no final, com os resultados numéricos dos cálculos requeridos em cada questão.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
Lista 1C – Forças hidrostáticas sobre superfícies submersas e Empuxo
Questão 1) Determinar a força R que deverá ser aplicada ao ponto A da comporta da figura
abaixo para que a mesma permaneça em equilíbrio sabendo-se que ela é livre para rotacionar
em torno do ponto O.
Dados: p01= 100kPa γ1 = 10.000 N.m-3
p02= 50 kPa γ2= 8.000 N.m-3
Comporta retangular de altura 5m e largura de 2m.
Questão 2) Na instalação da figura , a comporta quadrada AB, que pode girar em torno de A,
está em equilíbrio devido à ação da força horizontal F. Sabendo que γ, = 80.000 N.m-3
e γ=
30.000N.m-3
, determine o módulo da força F.
Questão 3 )Um tanque retangular, como o da figura abaixo tem 4,5m de comprimento, 1,2m
de largura e 1,5m de altura. Nele estão contidos 0,6m de água e 0.6m de óleo. Calcule a força
devida aos líquidos nas paredes laterais e do fundo. Dados: γ1 = 8.500 N.m-3
e γ2 = 10.000 N.m-3
.

2. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
Questão 4) A comporta AB da figura abaixo tem 1,5m de largura e pode girar em torno de A. O
tanque à esquerda contém água e o da direita contém óleo (γ=7500N/m³). Qual será a força
necessária em B para manter a comporta vertical?
Questão 5) O reservatório da figura abaixo possui uma parede móvel AB, articulada em A. Sua
largura é de 1,5m e está em equilíbrio nas condições indicadas. Determine a força que age na
face direita da comporta devido à água e a força que deve ser aplicada em B para que seja
mantido o equilíbrio.
Questão 6) Um cubo de cortiça (massa específica 250 kg/m³) de 100 mm de aresta é mantido
submerso no interior de um tanque com água por meio de um cabo. Considerando-se a
aceleração da gravidade como 10m/s², a fora exercida pelo cabo sobre o cubo em N é:
a) 0
b) 2,5
c) 5,0
d) 7,5
e) 10,0
Questão 7) Quando um tanque cilíndrico fechado para atmosfera com 5m de diâmetro e 10m
de altura estiver completamente cheio de querosene ( DR=0,879), qual será a força total
exercida sobre sua parede lateral?
Questão 8) Uma esfera sólida de diâmetro D e massa específica ρ1 é recoberta com uma
camada de espessura uniforme (D/2) constituída por um outro material sólido de massa
específica ρ2. Tal corpo flutua em repouso na interface entre um líquido de massa específica ρ3
e um gás, ambos em equilíbrio estático. Os efeitos do gás podem ser desprezados. Para que o
volume submerso do corpo seja igual ao volume da esfera de diâmetro D, o valor de ρ3 deverá
ser:
a) 2ρ1+ 3 ρ2
b) 3ρ1-2ρ2
c) ρ1+7 ρ2
d) 5ρ1-3 ρ2
e) ρ1+5 ρ2

3. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
Questão 9) Um cubo sólido de aresta L é formado colando-se as faces LXL de dois prismas retos
com arestas L x L x L/2. Os prismas têm massas específicas ρ1 e ρ2. O cubo flutua na
configuração mais estável e em repouso na superfície livre de um líquido com massa específica
ρ3 em equilíbrio estático. Acima do líquido existe ar, cujos efeitos podem ser desprezados.
Sabendo-se que ρ1< ρ2< ρ3 e que o centro geométrico do cubo está situado a uma distância Z
abaixo da interface líquido-ar, determine o valor de Z.
a) 2L(ρ1- ρ2 +ρ3)/ ρ3
b) 2L(ρ1- ρ2-ρ3)/ ρ2
c) L(ρ1+ ρ2-ρ3)/ 2ρ3
d) L(ρ1- ρ2+ρ3)/ 2ρ2
e) L(ρ1+ ρ2+ρ3)/ 2ρ3
Questão 10) A teoria para o cálculo da força de empuxo está diretamente ligada ao Princípio
de Arquimedes que diz que: todo corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um
campo gravitacional, é sujeito a uma força vertical aplicada pelo fluido com sentido:
a) Descendente, cuja intensidade é menor que o peso do fluido deslocado.
b) Descendente, cuja intensidade é igual que o peso do fluido deslocado.
c) Ascendente, cuja intensidade é menor que o peso do fluido deslocado.
d) Ascendente, cuja intensidade é maior que o peso do fluido deslocado.
e) Ascendente, cuja intensidade é igual que o peso do fluido deslocado.
Respostas:
Q1 – 293 kN
Q2 – 8640N
Q3 – FA= 28.755N FB= 7.668N; Ffundo= 59.948 N
Q4 – Fb=50 kN
Q5 – 15 KN e 465N.
Q6 = 7,5N
Q7 = 6772,5 kN
Q8 – C
Q9 – C
Q 10 - E