EMT028_18712_EX_001

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ – UNIFEI 
INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA – IEM 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE MATERIAIS – EMT 
PROFESSOR: GERSON AVELINO FERNANDES 
DISCIPLINA: EMT 028 – REOLOGIA 
 
1ª. Lista de exercício – Capítulo 1 
 
1. O que é reologia? 
2. O que é reometria? 
3. O que é um fluido ideal (viscoso) o que é um solido ideal (elástico). 
4. Cite pelo menos dois exemplos de cada área de engenharia de materiais, i.e. metais, cerâmica, 
polímeros, compósitos e vidros, onde parâmetros reológicos são importantes para o processo e 
comente por que. 
5. O que representa o número de Deborah, De? Comente o que significada cada parâmetro dessa 
relação, i.e. tempo característico do material e tempo característico do processo de deformação, τ e T 
respectivamente. 
6. Explique como ocorre a deformação por cisalhamento. 
7. Como ocorre a deformação em um sólido? A que a deformação de um sólido pode ser associada? 
8. Como ocorre a deformação em um líquido? A que a deformação de um líquido pode ser 
associada? 
9. Qual a diferença entre regimes de escoamentos permanente e transiente 
10. Diferencie fluxos tampão, laminar e turbulento. Represente a distribuição de velocidades e 
tensões. Em quais faixas do número de Reynolds acontece cada um desses regimes. 
11. O que é um fluido compressível e incompressível? Dê exemplos 
12. O que é um escoamento viscoso e não viscoso? 
13. Uma tensão de cisalhamento de 0,002 lbf/in
2
 faz com que o fluido se deforme a uma taxa de 
100 s
-1
. Qual é a viscosidade do fluido em unidades lbf.s/ft
2
? 
 
14. Dados para a variação da viscosidade da água com a temperatura são bem correlacionados 
pela equação: 









140
6570
104142
5
T
,
exp,
 
Onde  é a viscosidade dinâmica em N.s/m2 e T é a temperatura absoluta em Kelvin. Calcule a 
viscosidade da água a 0,20 e 40 ºC. 
 
15. A distribuição de velocidade para o escoamento laminar entre placas paralelas é dada por: 
2
2
1 






h
y
u
u
max
; 
onde h é a distância entre as placas, a origem é colocada na metade da distância entre elas (no 
centro y =0). Considere o escoamento de água a 15 ºC, com umax = 0,30 m/s e h = 0,50 mm. 
Calcule: a) A viscosidade da água a 15 ºC; b) O valor da tensão de cisalhamento na placa 
superior; c) A viscosidade cinemática. 
 
16. O perfil de velocidades para escoamento laminar num duto redondo é dado por: 















2
1
R
r
máx
uu
 
onde umáx = cte. = velocidade na linha central do duto 
 r = distância radial do centro do duto 
 R = raio do duto 
 
a) Qual é a tensão de cisalhamento na parede quando flui óleo de rícino a 20 ºC (= 
969 kg/m
3
;   1,5 Pa.s) num tubo de 5 cm de diâmetro com uma velocidade média de 2 m/s 
(umáx = 4 m/s)? 
b) Calcule a velocidade quando o raio vale 1cm. 
c) Calcule a viscosidade cinemática 
 
17. O número de Reynolds, importante parâmetro nos fenômenos dos escamentos viscosos, é 
defino pela equação: Re = (uL)/ onde  e  são a massa específica e a viscosidade do fluido, e 
u e L são a velocidade característica e o comprimento, respectivamente. Exprima cada variável 
em termos das suas dimensões básicas. Mostre que o número de Reynolds é adimensional. 
 
18. O ar nas condições padrões flui num tubo com diâmetro interno de 1 in. A velocidade média 
é de 1 ft/s. O escoamento é laminar ou turbulento? 
 
19. Água a 15 ºC flui num tubo com diâmetro interno de 50 mm. Determine o valor máximo da 
velocidade média para o qual o escamento seria laminar. ((água, 15 ºC) = 999 Kg/m
3
) 
 
20. A mecânica dos fluidos do sistema arterial humano é de vital importância para a nossa saúde 
e segurança. A densidade relativa e viscosidade do sangue são de mais ou menos de 1,06 e 3,3 
centipoises (cP), respectivamente. A velocidade média do escoamento na aorta (diâmetro interno 
de 30 mm) de uma pessoa grande é cerca de 0,15 m/s. Calcule o número de Reynolds do 
escoamento, usando essas propriedades. Você espera que esse fluxo deva ser laminar ou 
turbulento?