2_Lista_Mec_Flu_Mec_2020

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Universidade Federal do Pará 
Campus Universitário de Tucuruí – CAMTUC 
1ª LISTA (Prazo de entrega: 30/09/2021, manuscrita) 
Disciplina: Mecânica dos Fluidos Prof.: Leopoldo Bastos, Dr. Eng. 
Exercício 1 (Análise Dimensional): 
a) O que você entende por Análise Dimensional? Cite suas vantagens e desvantagens 
em relação a outros métodos de solução de problemas de fluidos. Do que trata o 
Teorema dos Pi de Buckingham? Qual a vantagem em se utilizar parâmetros 
adimensionais para interpretar fenômenos físicos em problemas de fluidos? 
 
b) Se um objeto for leve o suficiente, ele pode ser suportado sobre a superfície de um 
fluido pela tensão superficial. Testes devem ser realizados para investigar este 
fenômeno. O peso suportável W, desta forma depende do perímetro do objeto, p, 
da massa específica do fluido, ρ, da tensão superficial, σ, e da aceleração da 
gravidade, g. Determine os parâmetros adimensionais que caracterizam este 
problema. 
Exercício 2 (Eqs. de Euler e Bernoulli): 
a) O que a Eq. de Euler estabelece e como esta equação pode ser obtida? O que a Eq. 
de Bernoulli estabelece? Quais são as hipóteses que devem ser atendidas para que 
a Eq. de Bernoulli seja empregada? 
 
b) Água escoa sob uma comporta, em um leito horizontal na entrada de um canal 
(Figura abaixo). A montante da comporta, a profundidade da água é 0,45 m e a 
velocidade é desprezível. Na seção contraída, a jusante da comporta, as linhas de 
corrente são retilíneas e a profundidade é de 50 mm. Determine a velocidade do 
escoamento a jusante da comporta e a vazão por metro de largura. 
 
Exercício 3 (Escoamentos Internos): 
a) Considerando escoamentos internos, quais as características marcantes de uma 
região de entrada fluidodinâmica? E o que significa uma região plenamente 
desenvolvida? 
b) Um mancal de virabrequim em um motor de automóvel é lubrificado por óleo 
SAE 30 a 99ºC (μ = 9,6 × 10–3 N · s/m2) (Fig. a). O diâmetro do cilindro interno 
é 76 mm, a folga diametral (folga total no cilindro) é 0,0635 mm e o eixo gira a 
3600 rpm; o seu comprimento é 31,8 mm, de modo que o escoamento pode ser 
modelado como um escoamento entre placas paralelas infinitas, uma delas móvel 
e a outra fixa (Fig. b). O mancal não está sob carga, de modo que a folga é 
simétrica. Determine o torque requerido para girar o eixo. 
 
 
 
Exercício 4 (Camada Limite): 
a) O que é uma camada limite fluidodinâmica e quais as premissas fundamentais 
para a sua existência? Quais as características das 3 regiões distintas observadas 
em uma camada limite? 
b) Para um Re (Número de Reynolds) de transição igual a 5x105, determine a 
distância da aresta frontal de uma placa plana na qual a transição, de escoamento 
laminar para turbulento, ocorrerá para cada um dos seguintes fluidos com 𝑢∞
 = 8 
m/s: ar, água, óleo de oliva. Em cada caso, determine a posição da transição para 
temperatura de fluido de 20 ºC. (μar = 17,2 × 10
−6 N · s/m2; ρar = 1,21 kg/m
3; μágua 
= 1,003 × 10–3 N · s/m2; ρágua = 1000 kg/m
3; μóleo = 9,6 × 10
–3 N · s/m2; SGóleo = 
0,9).