Propriedades e Estática dos Fluidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DO PARÁ - UFOPA CAMPUS DE ITAITUBA / CITB CURSO: BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: MECÂNICA DO FLUIDOS PROF. DR. MARCOS BARBOSA DA SILVA JUNIOR LISTA DE EXERCÍCIOS - ESTÁTICA DOS FLUIDOS 01) A respeito das propriedades dos fluidos e da estática dos meios fluidos, julgue os itens a seguir com CERTO (C) ou ERRADO (E) e justifique. ( ) Viscosidade é a propriedade que indica a dificuldade de um fluido em escoar, sendo proporcional à razão entre a força de cisalhamento e o gradiente de velocidade do fluido. ( ) Em um fluido newtoniano, a tensão de cisalhamento é proporcional à deformação do fluido. ( ) As viscosidades dos líquidos decrescem com o aumento da temperatura e são fortemente afetadas pelo aumento da pressão. ( ) Escoamentos de líquidos podem sempre ser tratados como incompressíveis. ( ) o entendimento das unidades de medidas de grandezas físicas é essencial para relacionamento entre grandezas. Dessa maneira, podemos afirmar que a relação entre viscosidade dinâmica (u) de um fluido e viscosidade cinemática (v) do mesmo fluido é dada pela expressão onde é a massa específica do fluido. Considerando-se [v] em e [p] em a unidade de viscosidade dinâmica mais coerente, pode ser dada por 02) Uma placa de vidro quadrada de 0,6 m de lado desliza sobre um plano inclinado também de vidro. Sabendo-se que a placa pesa 30 N e que adquire uma velocidade constante de 5 cm/s, quando o plano tem inclinação de 30° em relação à horizontal, determinar a viscosidade dinâmica da película lubrificante de 0,1 mm, que está entre as 2 placas. 5cm/s03) Analise as duas situações a seguir e responda. a) Um tubo capilar com 0,05 mm de diâmetro interno é mergulhado numa cuba com glicerina, e a glicerina sobe 25,5 mm no tubo, qual é a sua tensão superficial? Dados: massa específica = 1260 ângulo b) Para mesmo tubo capilar com diâmetro de 0,05 mm, qual seria a altura atingida no tubo se o líquido fosse mercúrio? Considerar tensão superficial = 0,5 N/m, massa específica = 13600kg/m3 e ângulo = 140°. 04) Um mergulhador se encontra a 4,5 m de profundidade no oceano. Qual a pressão absoluta que atua no corpo desse mergulhador? Considere: Po água = g=9,81 Patm = 101325 Pa.05) As estruturas apresentadas na figura estão cheias de água e seu peso específico é 1.000 As áreas das seções transversais indicadas (metade da altura) são e para as estruturas I, II e III, respectivamente. E My 2n I III Sabendo-se que a pressão relativa no ponto Mr é 2.000 os valores das pressões relativas, em nos pontos Mn e são, respectivamente: a) 400 e 333 b) 2000 e 2000 c) 5000 e 6000 d) 10000 e 12000 e) 10000 e 24000 06) Em uma oficina mecânica existe um elevador de carros que utiliza ar comprimido, o qual exerce uma força num pistão de seção circular de raio de 4 cm. A pressão se transmite para um outro pistão maior, também de seção circular, mas de raio 20 cm. Assim, calcule: a) A força com que o ar comprimido consegue erguer um carro de 16000N; b) A respectiva pressão exercida no interior do elevador hidráulico.07) Na figura abaixo todos os fluidos estão a 20°C. Determine a diferença de Pressão (Pa) entre os pontos A e B. Querosene Ar Benzeno B A 40cm 9 cm 20 cm 14 cm cm Mercúrio Água 08) Qual é a pressão efetiva no tanque mostrado na figura abaixo? (o tanque contém ar). Agua Ar Hg Hg09) A pressão manométrica do ar no tanque, que é mostrado na figura abaixo, é medida em 65kPa. Determine a altura diferencial "h" da coluna de mercúrio. Óleo 65 kPa 0,72 75 cm Ar Água 30 cm h Mercúrio 13,6 10) Determinar a resultante P devido a ação da água na área AB retangular de 1m x 2m, indicada na figura abaixo. Qual o ponto de atuação? 10 m B Água A 20 m11) A comporta B na figura abaixo tem 30 cm de altura, 60 cm de largura e é articulada no seu topo. Qual a profundidade h da água na qual terá início a abertura da comporta? Água h Ar a 10 kPa B manométrica 12) Qual força resultante que age na comporta AB que consiste em um quarto círculo. A largura é de 1,20 m. B 60 cm 90 cm Água A13) Uma força F1 de 850 N é aplicada no cilindro menor de um elevador hidráulico. A área do pistão menor é de 15 a área do pistão maior é de 150 e o fluido de trabalho é a água (y=9.800 Que força F2 está sendo aplicada no pistão maior se ele está 75 cm abaixo do pistão menor? Para os cálculos, utilize F1 F2 75 cm 14) Um paralelepípedo feito com um material de densidade 1,2 possui dimensões m X 0,80 m X 0,20 m, é colocado na interface de dois líquidos, sendo um deles a água e o outro um líquido de densidade Indique as dimensões m e n da figura. Água n15) o peso aparente de um corpo pode ser definido como a diferença entre o seu peso e o empuxo por ele sofrido, ou seja, P aparente = P-Fe. - o peso aparente nos dá aquela sensação de alívio de peso quando estamos numa piscina ou na praia, por exemplo. A figura ilustra o peso aparente de um corpo mergulhado num fluido. Imagine um corpo com uma massa de aproximadamente 150 g e um volume de 19 completamente mergulhado na água. Calcule o seu peso e o seu peso aparente. P P aparente