Lista_De_Exercicios_Viscosidade

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LISTA – 2
EXERCÍCIOS VISCOSIDADE
Prof. MARCELO COSTA DIAS 
Um bloco de 50 kg desloca-se numa placa plana horizontal com uma velocidade constante de 2,0 m/s. A área da base do bloco é de 3×104 mm2. Determinar a força a que o bloco está sujeito se: 
Não existir lubrificante (atrito seco) e o coeficiente de atrito for f = 0,2; (Resp. 100 N)
Existir uma película de óleo com 0,2 mm de espessura e viscosidade μ = 0,9 Poise. (Resp. 27 N)
Um óleo de viscosidade dinâmica μ = 4.524×10-6 kgf⋅s/m² escoa, em regime laminar, num tubo de raio r = 90 mm. Supondo que o perfil de velocidades é linear, determinar: 
O gradiente de velocidade (dv/dy); (Resp. 12 /s)
A tensão de corte no fluido. (Resp. 0,054 kgf / m²)
Um êmbolo hidráulico cilíndrico com 250 mm de diâmetro desloca-se num cilindro concêntrico com 250,3 mm de diâmetro interno. O comprimento do êmbolo é de 1,5 m. O espaço anelar está cheio com um lubrificante de massa volúmica ρ = 0,8 kg/dm³ e viscosidade cinemática ν = 3,5 Stokes (cm²/s). Se o êmbolo se deslocar com uma velocidade de 120 mm/s, qual é a força resistente ao movimento do mesmo? (Resp. 263,88)
A figura representa um aparelho para medir a viscosidade dinâmica de óleos. A folga radial entre o cilindro de aço (ρaço = 7800 kg/m3) e a camisa, totalmente preenchida pelo óleo, é de 0,5 mm. Uma vez preparado o aparelho o procedimento consiste em largar o cilindro sem velocidade inicial e, quando este se encontra já em movimento uniforme de queda, medir o seu tempo (Δt) de passagem entre duas marcas que distam entre si 25 cm na vertical.
Determine a viscosidade de um óleo para o qual se obteve Δt = 0,1 s. (0,039 N.s/m²)
Para um óleo com uma viscosidade dinâmica μ = 0,05 kg/(m⋅s) qual o tempo de passagem entre as marcas. (Resp. 0,13 seg)
NOTA: Considere: Fluidos com comportamento Newtoniano; Perfil de velocidades linear na espessura do fluido. 
Um jogador de hóquei no gelo colocou o disco a deslizar a uma velocidade de 100 km/h com uma forte tacada. Sabendo que entre o disco e o gelo existe uma camada de água com 0.1 mm de espessura, calcule: 
A força de atrito a que o disco fica sujeito logo após a tacada. Considere a viscosidade dinâmica da água 1,788⋅10-3 N⋅s/m2, a massa do disco 500 g e o raio do disco 10 cm. A (Resp. 15,6 N)
O tempo necessário para que a velocidade do disco seja reduzida a 1 km/h. (Resp. 0,88 s)
Uma placa desliza sobre a outra com uma velocidade de 5 m/s após sofrer uma força de 10 N, entre essas duas camadas há um fluido, a distancia entre as placas é de 10 mm, a placa tem uma área de 2 m². Qual a força necessária para a placa atingir uma velocidade de 12 m/s? (Resp. 24 N)
As Um bloco com área de 1m² desce uma rampa com inclinação de 30° com velocidade de 0,2 m/s, entre o bloco e a rampa existe um fluido com uma espessura de 1,25 mm. Determine a viscosidade do fluido. (Peso do bloco W = 250N) (Resp. 0,7812 N.s/m²)
Um pistão cai dentro de um cilindro com velocidade constante de 14 / π m / s conforme ilustração abaixo. Entre o pistão e o cilindro existe uma película de óleo de viscosidade cinemática v = 1,5. 10-3 m² / s e peso específico  = 900 Kgf / m³. Sendo o diâmetro do pistão igual a 10 cm e o diâmetro do cilindro 10,2 cm. Determinar o peso do pistão considerando um perfil de velocidade linear. Dado: g = 6,5 m / s². (Resp. 14 kgf)
Uma placa quadrada de 1 m de lado e 30 N de peso desliza sobre um plano inclinado 34° sobre uma película de óleo. A velocidade da placa é 6,5 m / s constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é de 6 mm. (Resp. 0,0154 N.s/m²) 
Duas grandes superfícies planas (S1 e S2) estão separadas de 55 mm conforme a figura abaixo. O espaço entre elas esta cheio de óleo SAE – 70 a 38ºC (viscosidade absoluta 550 x 10-4 kgf.s / m²). uma placa P (distancia de S1 e de S2 conforme a figura) desloca – se com o acréscimo de velocidade dv = 44 cm / s, em relação a S1 e S2. A área P é igual a 1,2 m² e admite – se que sua espessura é desprezível. Obter:
A força total, capaz de provocar o deslocamento de P em relação a S1 e a S2; (Resp. 2,282 kgf)
A tensão de cisalhamento. (Resp. 1,9 kgf / m²)
Um prato plano de 50 cm² está sendo puxado sobre uma superfície plana fixa a uma velocidade constante de 45 cm/s. um filme de óleo de viscosidade desconhecida separa o prato e a superfície fixa a uma distância de 0,1 cm. Estima-se que a força necessária para puxar o prato é 31,7 N, e a viscosidade do fluido é constante. Determine a viscosidade absoluta. (Resp. 14,1 N.s /m²)
Superfície plana S1
55 mm
dy1 = 35 mm
Placa P
dy2 = 20 mm
Superfície plana S2