P1 de Física 2- FIS1041 da PUCRIO - 2018.2

Em um recipiente são colocados água e óleo. Ao se colocar um bloco cúbico homogêneo de um material com densidade de esse bloco flutua entre a água e o óleo com duas das suas faces paralelas à interface entre a água e o óleo, como ilustrado na figura abaixo:

A aresta do cubo é . A pressão manométrica na face superior do cubo vale . A massa especifica desse óleo vale Determine:

a) A profundida da face do cubo.

b) A fração do volume do bloco que está submersa no óleo.

c) A pressão manométrica na interface dos líquidos.

d) A resultante das forças de pressão sobre a face superior e inferior do cubo.

e) Relacione o resultado do item (d) com a força empuxo.

PARTE I

Um oleoduto de de extensão no Alasca opera a uma vazão de de óleo por dia. A maior parte do oleoduto tem um raio de , sofrendo depois um estreitamento para um raio de . A massa especifica desse óleo é de , e a pressão nos seguimentos de vale . Considere o escoamento ideal e despreze a variação de pressão em cada sessão reta da tubulação.

Determine:

a) As respectivas velocidades de escoamento do óleo, onde oleoduto tem seções transversais de raios .

b) A pressão em um ponto onde o cano tem raio de .

PARTE II

Em uma caixa d’água aberta são feitos dois furos com raios e , ambos a mesma profundidade a partir da superfície da água. Considere o escoamento ideal.

c) Ache a razão entre as velocidades de saída através desses furos com raios , respectivamente.

d) qual a razão entre as vazões através desses furos?

O gráfico mostra a energia cinética em função do tempo para um sistema massa-mola com . Considere que o sistema seja descrito pela equação

E que , o deslocamente

a) Esboce no mesmo gráfico a energia potencial da mola Represente também no mesmo gráfico a energia total do sistema massa-mola

Determine:

b) A constante de fase .

c) A frequência angular

d) A amplitude de movimento

e) A massa do bloco.