Lista_de_Ex_v1

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<p>Lista de Exercício 1 – Prof. Érick - MECTRAN</p><p>1 - Dois fluidos, 1 e 2, miscíveis entre si e de densidades iguais a 2 g/cm3 e 3</p><p>g/cm3, são misturados em iguais proporções de massa. Qual a densidade</p><p>resultante da mistura desses fluidos? (R: 2,4g/cm³)</p><p>2 - Dois fluídos, 1 e 2, miscíveis entre si e de densidades iguais a 2 g/cm3 e 3</p><p>g/cm3, são misturados em iguais proporções de volume. Qual a densidade</p><p>resultante da mistura desses fluidos? (R: 2,5g/cm³)</p><p>3 - Uma piscina é preenchida com água até uma altura de 10 m. Qual a</p><p>pressão exercida pela coluna de água nas paredes da piscina nas</p><p>unidades Pa e atm? (R: 100kPa e pressão exercida por uma coluna de 10 m</p><p>de água é, aproximadamente, 1 atm (uma pressão atmosférica))</p><p>Dados:</p><p>Densidade da água: 1 g/cm3 =1000 kg/m3</p><p>Gravidade local: 10 m/s2</p><p>4 - Uma pequena coluna de mercúrio foi utilizada pelo Físico Evangelista</p><p>Torricelli para medir pela primeira vez, com boa precisão, a pressão</p><p>atmosférica a nível do mar. Sendo a densidade do elemento Mercúrio</p><p>aproximadamente 13.579 kg/m3, calcule a altura da coluna, em cm,</p><p>necessária para produzir uma pressão de mesmo módulo da pressão</p><p>atmosférica local. (R: Pode-se concluir que uma coluna de Mercúrio com</p><p>cerca de 76 cm exerce uma pressão de aproximadamente 1 atm.)</p><p>Dados:</p><p>Pressão atmosférica a nível do mar: 101325 Pa</p><p>Gravidade local: 9,8 m/s2</p><p>5 - Um fabricante de elevadores residenciais recomenda a utilização de fluido</p><p>lubrificante newtoniano em seu equipamento. Tendo, o engenheiro, um fluido</p><p>A à sua disposição, e sem saber se ele é newtoniano, resolve testá-lo</p><p>medindo a tensão de cisalhamento, τ, e a taxa de deformação por</p><p>cisalhamento, que é representada pelo gradiente de velocidade, (𝑑𝑣/𝑑𝑦),</p><p>num viscosímetro. Os dados obtidos estão representados na tabela abaixo,</p><p>determine se o fluido em questão é um fluido newtoniano e justifique</p><p>adequadamente.</p><p>6 - Uma mangueira é conectada em um tanque com capacidade de 10000</p><p>litros. O tempo gasto para encher totalmente o tanque é de 500 minutos.</p><p>Calcule a vazão volumétrica máxima da mangueira. (R: 20 lpm)</p><p>7 - Calcular a vazão volumétrica de um fluido que escoa por uma tubulação</p><p>com uma velocidade média de 1,4m/s, sabendo-se que o diâmetro da seção</p><p>da tubulação é igual a 5cm. (R: 2,75 mm³/s)</p><p>8 - A vazão volumétrica de um determinado fluido é igual a 10L/s. determine a</p><p>vazão mássica desse fluido, sabendo-se que a massa específica do fluido é</p><p>800kg/m³.</p><p>Um tambor de 214L é enchido com óleo de peso específico relativo 0,8,</p><p>sabendo-se que para isso é necessário 15min. Calcule:</p><p>a) A vazão em peso da tubulação utilizada para encher o tambor;</p><p>b) O peso de cada tambor cheio, sendo que somente o tambor vazio pesa</p><p>100 N;</p><p>c) Quantos tambores um caminhão pode carregar, sabendo-se que o</p><p>peso máximo que ele suporta é de 15 toneladas.</p><p>9 - Na figura abaixo, existem duas placas. A situada mais abaixo se encontra</p><p>em repouso devido a ação de uma força R. A outra placa, que possui uma</p><p>espessura desprezível, é impulsionada por uma força F de 500 N e se desloca</p><p>na interface de dois fluidos newtonianos com uma velocidade constante v</p><p>igual a 5 m/s. Na parte superior desta última placa a espessura de fluido é de</p><p>1 mm e o perfil de velocidades pode ser considerado linear. As áreas A1 e A2</p><p>são iguais a 2,5 m². Na parte inferior dela, o perfil de velocidades é dado por</p><p>u(y) = ay² + by + c.</p><p>τ (N/m²) 0,04 0,06 0,12 0,18 0,3 0,52 1,12 2,1</p><p>2,25 4,5 11,3 22,5 45 90 225 450</p><p>𝑑𝑣</p><p>𝑑𝑦</p><p>Pede-se:</p><p>a) Determinar a tensão de cisalhamento na face inferior da placa em</p><p>movimento.</p><p>b) Determinar a expressão do perfil de velocidades no fluido situado inferior</p><p>à placa em movimento (u = f(y)).</p><p>c) Determinar o valor da força R que mantém a placa da base em repouso.</p><p>(R: a) 50N; b) u(y) = 5 y²+ 7,5 y; c) R = 75N)</p><p>10 - Entre os extremos de duas placas, ocorre um escoamento laminar de um</p><p>fluido newtoniano (água). O perfil de velocidades entre as placas é dado pela</p><p>expressão abaixo:</p><p>De posse dos dados fornecidos, determinar a força sobre a seção da placa inferior, cujo valor de</p><p>área corresponde a A = 0,3 m² . (R: F = 1,37 x 10 2N)</p>