AULA PRATICA I Hidraulica 1

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Disciplina: Hidráulica I 
 
AULA PRÁTICA I 
 
 
1. Dois dm3 de um dado líquido pesam 1,640 kgf. Calcular o seu peso específico, massa 
específica e densidade, expressos em unidades do Sistema Internacional de 
Unidades. 
 
2. Um reservatório cilíndrico de diâmetro igual a 8,50 m está preenchido com três 
líquidos de massas específicas diferentes. O líquido que ocupa a parte inferior do 
reservatório tem densidade 1,60 e forma uma camada de 0,45 m de espessura. o 
líquido que ocupa a região intermediária tem densidade 1,30 e forma uma camada de 
0,80 m de espessura. O líquido da camada superior tem densidade 1,05 e espessura 
de 3,00 m. Nesse caso, determinar a massa e o peso total dos fluidos no reservatório. 
 
 
3. Um reservatório cilíndrico de 8,50 m de diâmetro encontra-se cheio de um líquido 
cuja massa específica varia linearmente com a altura, medida em relação à sua base, 
segundo uma relação do tipo ρ = ρo + a.h, sendo ρo e a constantes. Na base, 
quando h = 0, a massa específica é ρo = 1.600 kg/m3. Na parte superior, em 
contacto com a atmosfera, a 4,25 m do fundo, a massa específica é ρ = 1.000 
kg/m3. Nesse caso, determinar a massa e o peso do fluido contido no reservatório em 
um local em que a aceleração da gravidade vale 9,81 m/s2. 
 
4. Sabendo que a viscosidade cinemática da água a 20 ºC é de 1,007x10-6 m2/s e que a 
sua massa específica é 998,2 kg/m3, determinar a sua viscosidade dinâmica. 
 
 
5. O peso específico relativo de uma substância contida num recipiente cónico é 0,8. 
Qual será seu peso especifico? Calcule a altura do recipiente de r = 4 m (suponha a 
massa do recipiente 20 toneladas e g = 10 m/s2). 
 
6. A viscosidade cinemática da água a 20 ºC é de 1,007x10-6 m2/s e a sua massa 
específica é 998,2 kg/m3. Calcular a tensão cisalhante a 5 cm da parede fixa que 
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limita o escoamento, sabendo que o perfil de velocidades é dado por u = 0,1 + 2.y, 
onde y deve estar em cm e u em cm/s. 
 
7. O peso de 3dm³ de uma substância é 23,5 N. A viscosidade Cinemática é de 10-5 
m2/s. Se g=10 m/s² qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas CGS e SI? 
 
 
8. A viscosidade cinemática de um óleo leve é 0,033 m2/s e o seu peso específico 
relativo é 0,86. Determinar a sua viscosidade dinâmica em unidades do sistema 
internacional. 
 
9. O peso específico relativo de uma substancia contida num recipiente cónico é 0,8. 
Qual será seu peso especifico? Calcule a altura do recipiente de r = 4 m (suponha a 
massa do recipiente 20 toneladas e g = 10 m/s2). 
 
 
10. Uma placa rectangular de 4 m por 5 m escorrega sobre o plano inclinado da figura, 
com velocidade constante, e se apoia sobre uma película de óleo de 1 mm de 
espessura e de μ = 0,01 N.s/m2. Se o peso da placa é 100 N, quanto tempo levará 
para que a sua parte dianteira alcance o fim do plano inclinado. 
 
 
11. Uma placa quadrada de 1.0m de lado e 20N de peso desliza sobre um plano 
inclinando de 30º, sobre uma pelicula de óleo. A velocidade da placa é 2m/s 
constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo, se a espessura da pelicula é 2mm? 
 
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12. Um pistão de peso P = 4N cai dentro dum cilindro com uma velocidade constante de 
2 m/s. O diâmetro do cilindro é 10,1 cm e o do pistão é 10,0 cm. Determinar a 
viscosidade do lubrificante colocado na folga entre o pistão e o cilindro. 
 
13. O dispositivo da figura é constituído de dois pistões de mesmas dimensões 
geométricas que se deslocam em dois cilindros de mesmas dimensões. Entre os 
pistões e os cilindros existe um lubrificante de viscosidade dinâmica 10-2N.s/m2. O 
peso específico do pistão (1) é 20000N/m3. Qual é o peso específico do pistão (2) 
para que o conjunto se desloque na direcção indicada com uma velocidade de 2m/s 
constante? Desprezar o atrito na corda e nas roldanas. 
 
14. São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2 mm. A placa superior move-
se com velocidade de 4 m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o espaço entre as duas 
placas for preenchido com óleo (ν = 0,1St; ρ = 830 kg/m3), qual será a tensão de 
cisalhamento que agirá no óleo? 
 
 
 
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15. O pistão da figura tem uma massa de 0.5kg. o cilindro de comprimento ilimitado é 
puxado para cima com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é 10cm e do 
pistão é 9cm e entre os dois existe um óleo de viscosidade cinemática de 10-4m2/s e 
peso especifico 8000N/m3. Com que velocidade deve subir o cilindro para que o 
pistão permaneça em repouso? (supor diagrama linear e g=10m/s2) 
 
 
 
 
16. Um eixo cilíndrico vertical de diâmetro 10cm gira no interior de um mancal de 
diâmetro 10,005 cm. A folga entre eixo e mancal é preenchida com óleo de 
viscosidade dinâmica 𝜇 = 10−2 N ∙ s m2⁄ . Se o mancal tem comprimento de 25cm e o 
eixo gira com uma rotação de 1500 rpm, qual o momento resistente à rotação? 
 
 
17. A placa da figura tem uma área de 4 m2 e espessura desprezível. Entre a placa e o 
solo existe um fluido que escoa, formando um diagrama de velocidades dado por 
v = 20y vmax(1 – 5y). A viscosidade dinâmica do fluido é 10-2 N.s/m2 e a velocidade 
máxima do escoamento é 4 m/s. Pede-se: 
a) O gradiente de velocidades junto ao solo; 
b) A força necessária para manter a placa em equilíbrio. 
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18. Um viscosímetro de cilindros coaxiais é mostrado na figura. O cilindro externo está 
ligado a um eixo que transmite uma certa velocidade angular ω por meio de um 
motor. O Cilindro interno está suspenso por meio de um fio calibrado à torção. 
Quando o cilindro externo gira, devido as tensões de cisalhamento transmitidas pelo 
fluido, tende a girar o interno de forma a torcer o fio até que o esforço de torção no 
mesmo equilibre a acção das tensões de cisalhamento na periferia do cilindro interno. 
Sobre o fio pode estar montado um ponteiro que indicará sobre um mostrador 
previamente calibrado, o momento torçor aplicado. 
 
Dados: Mt= momento torçor, Di, De, ω, h, determinar a expressão que permite 
calcular a viscosidade do fluido à ser testado. Efectuar o problema desprezando o 
efeito do fluido. 
 
 
Fim 
h 
Fluido