AULA 6 - MECANICA FLUIDOS II

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Considerações Importantes
Fluidos são capazes de distorção e de deformação 
contínua, assim é difícil de identificar e acompanhar 
certa massa de fluido.
Na prática muitas vezes estamos interessados no efeito do 
movimento do fluido em alguma máquina de fluxo 
(bombas, turbinas, compressores, etc.), num motor de 
combustão interna, ou numa estrutura (tubulações, 
bocais, asas de aeroplanos, aerofólios de carros de 
corrida, etc.), entre outros, e não no movimento da 
massa fluida em si.
Assim, na mecânica dos fluidos é mais conveniente aplicar 
as leis básicas a um volume fixo no espaço, um volume 
de controle, ao invés de a uma massa fixa e definida de 
fluido, um sistema.
Exercícios e Aplicações
1 – Um fluido com massa específica 1050 Kg/m3, 
flui em regime permanente através da caixa 
retangular mostrada na figura. Dados A1 = 0,04 
m2, A2 = 0,02 m2, A3 = 0,05 m2, V1 = 5 m/s, V2 = 7 
m/s. Determine a velocidade V3, quando:
a) o fluido entra por 1 
e por 2 e sai por 3. 
b) o fluido entra por 1 e 
sai por 2 e por 3. 
Exercícios e Aplicações
2 – Água é drenada de um tanque cilíndrico, de 0,5 m de 
diâmetro, através de um orifício no fundo do tanque. No 
instante em que a profundidade da água é 1,6 m, a vazão em 
massa observada no dreno é 3 Kg/s. Determine a taxa de 
variação do nível da água nesse instante.
3 – Um tanque com volume de 0,8 m3 contém ar comprimido. 
Uma válvula é aberta e o ar escapa com velocidade de 200 
m/s através de uma abertura de 120 mm2 de área. A 
temperatura do ar passando pela abertura é – 15 oC e a 
pressão absoluta é 350 kPa. Nestas condições a densidade 
absoluta do ar é igual a 0,1633 Kg/m3. Determine a taxa de 
variação da massa específica do ar no tanque nesse instante.
Exercícios e Aplicações
4 – A figura abaixo mostra um avião que voa a 971 Km/h em relação 
ao solo. A seção frontal de alimentação de ar da turbina tem área 
igual a 0,754 m2, e o ar, neste local, apresenta densidade absoluta 
igual a 1,035 Kg/m3. Um observador no avião detecta que a 
velocidade dos gases de exaustão é igual a 1050 Km/h. A área da 
seção transversal de exaustão da turbina é 0,540 m2 e a massa 
específica destes gases é 0,745 Kg/m3. Estime a vazão em massa 
de combustível utilizada nesta turbina.
Exercícios e Aplicações
5 – Água escoa em regime permanente sobre uma placa plana 
porosa. Uma sucção constante é aplicada ao longo da seção 
porosa. 
O perfil de velocidade na seção cd é: 
Avalie a vazão mássica através da seção “bc” da figura abaixo.
2
23 



−



=
∞ δδ
yy
U
u
Exercícios e Aplicações
6 – Água entra em um canal largo e plano, de 
altura 2h, com uma velocidade de 10 m/s. Na 
saída do canal, a distribuição de velocidades é 
dada pela equação abaixo, onde y é medido a 
partir da linha de centro do canal. Determine 
a velocidade umáx, na linha de centro na saída 
do canal.
2
1 



−=
h
y
u
u
máx
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