Lista 2 - Prof. Paulo Guimarães - Unibh

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Centro Universitário de Belo Horizonte 
 
INSTITUTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA – IET 
 
Disciplina: Mecânica dos Fluidos 
 
Professores: Paulo Guimarães de Moraes 
 
Lista de Exercícios – 02 
1) Explique com suas palavras a hipótese do contínuo. 
2) Em quais situações a hipótese do contínuo é falha? 
3) Defina massa especifica, peso específico e explique a diferença de densidade para massa específica. 
4) É correto num artigo científico vir indicado que a densidade medida da água é 998kg/m³? Porquê? 
5) E se fosse o leite? 
6) Qual a diferença entre tensões normais e tangenciais? 
7) Diferencie forças de superfície e forças de campo dando exemplos. 
8) O que são fluidos Newtonianos e fluidos não Newtonianos? 
9) Qual é a fórmula para tensão de cisalhamento para os fluidos Newtonianos? E qual o significado 
físico da letra grega 

 que aparece na fórmula? 
10) Pesquise a diferença entre viscosidade cinemática e dinâmica. Há alguma relação entre elas? 
11) A velocidade de uma partícula é dada pela expressão abaixo: 
^^
)3()2( jyixV 
 
a) Defina o módulo da velocidade no ponto (X0,Y0)=(1,5). 
b) Escreva a equação da linha de corrente deste campo de velocidades. 
c) Qual a equação da linha de corrente que passa no ponto (X0,Y0)? 
12) O que diferencia um escoamento em regime permanente de um escoamento em regime transiente? 
13) O que é um escoamento invíscido? 
14) O que acontece com um escoamento uniforme sobre uma placa plana quando o fluido é considerado 
viscoso? E quando se adota a condição de escoamento invíscido? 
15) Qual a diferença entre o método de descrição Euleriano e Lagrangeano? 
16) O que é um escoamento laminar? 
17) O que é um escoamento turbulento? 
18) É possível laminarizar um escoamento turbulento? Como? 
19) É possível transformar um escoamento laminar em turbulento? Como? 
20) O que são escoamentos compressíveis? E incompressíveis? 
21) Os escoamentos de líquidos são compressíveis ou incompressíveis? Explique. 
22) Quando o escoamento de um líquido pode ser considerado compressível? 
23) O que é o número de Mach de um escoamento? 
24) Como pode ser classificado um escoamento com o número de Mach igual a 3? 
25) Defina linha de corrente, linha de emissão e linha de trajetória. 
26) Quais são as condições de contorno que devemos aplicar nos escoamentos ao estuda-los? 
 
27) O campo de massas específicas de um escoamento é descrito por: 
 
 
Calcule a massa específica do elemento fluido localizado no ponto P = (1,2,1) para os instantes de 
tempo: a) t = 0 s; b) t = 10 s; c) t = 10 min 
28) Um bloco cúbico pesando 10lbf e com arestas de 10in é puxado para cima sobre uma superfície 
inclinada sobre a qual há uma fina película de óleo SAE 10W a 100ºF. Se a velocidade do bloco é de 
2ft/s e a película de óleo tem 0,001in de espessura, determine a força requerida para puxar o bloco. 
Suponha que a distribuição de velocidade na película de óleo seja linear. A inclinação da superfície, a 
partir da horizontal é de 25º. 
29) Um escoamento completamente desenvolvido de água no interior de um tubo pode ser descrito pela 
seguinte equação: 
iˆuV 
 , onde 















2
max
R
r
1Uu
 
(a) Quantas dimensões possui este escoamento? (b) O escoamento está em regime permanente ou 
transiente? (c) Se o diâmetro do tubo é de 1 in e a velocidade máxima do escoamento (Umáx) é de 3 m/s, 
calcule a velocidade do escoamento no centro do tubo (r = 0 in), para r = ¼ in e para r = ½ in. 
30) Duas placas de 4 m2 de área movimentam-se na mesma direção e sentido com velocidades 
diferentes. A placa superior movimenta-se com uma velocidade de 3,6 km/h enquanto que a placa 
inferior possui a velocidade de 0,9 km/h. Se existe uma película de 3 mm de água entre as placas, 
determine: (a) o perfil de velocidade u(y); (b) a tensão que a água exerce sobre a placa superior e (c) 
a força com que a placa superior é puxada. 
31) Água está escoando através de um cano, o perfil de velocidade é mostrado abaixo e é dado 
matematicamente por 
)
4
.(
4
2
2
r
d
V 

 , na qual, v=velocidade da água em qualquer posição r, 
β=constante, μ=viscosidade da água, d=diâmetro do tubo e r=distância radial do centro. Qual a 
tensão de cisalhamento nas posições r = d/4, r= d/6 e r= d/8? 
 
32) O fluido escoando abaixo tem viscosidade (μ) de 0,0010 (lb.s)/ft2 e densidade de 0,913. Calcular o 
gradiente de velocidade e a intensidade da tensão de cisalhamento na superfície e nos pontos 1 in, 2 
in e 3 in da superfície; assumindo (a) um perfil linear de velocidade e (b) um perfil parabólico de 
velocidade. Parábola: origem B, vértice A. 
 
 
 
0,1.t6.e
x
z
0,8
y
x
2680ρ 