Prova da Unidade 3 de Mecânica dos Fluidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos 
3ª Avaliação 
Professor: Semuel Ebenézer Dantas Costa 
Aluno: ________________________________________________________ 
 Orientações: Responda apenas 3 das 4 questões a seguir. As respostas finais 
devem ser escritas de caneta. 
Considerações: 1,0 atm = 101,3 kPa ; ρar = 1,24 kg/m
3
 e μar = 1,8x10
-5
 Pa.s; ρágua = 
1000,0 kg/m
3
 e μágua = 1,0 cP 
1) Usando a equação de Colebrook, calcule a vazão de água num duto de ferro 
fundido (cuja rugosidade é 0,26 mm) de 10,0 cm de diâmetro, sabendo que os dois 
manômetros instalados a uma distância de 10,0 m indicam, respectivamente, P1= 0,150 
Mpa e P2 = 0,145 Mpa. (2,5 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
2) Óleo com viscosidade cinemática de 0,00005 m2/s escoa a 0,003 m3/s em um 
tubo de aço (rugosidade de 0,046 mm) horizontal de 4,0 cm de diâmetro e 25,0 cm de 
comprimento (situação 1). Se a vazão deste sistema for mantida e o diâmetro for 
reduzido para 1,0 cm (situação 2), qual será a razão entre as perdas de carga nas duas 
situações (Hl2/Hl1)? (2,0 pontos) 







5,05,0 Re
51,2
7,3
/
log0,2
1
f
De
f
3) Sabe-se que a força de arrasto é uma função da massa específica, viscosidade e 
velocidade do fluido, além de um parâmetro de comprimento do objeto imerso no 
escoamento. A força de arrasto sobre um balão meteorológico com 3,0 m de diâmetro, 
movendo no ar a 1,5 m/s, deve ser calculada partindo de dados de teste. O teste deve ser 
realizado na água, usando um modelo com esfera lisa com diâmetro de 5,0 cm. Sob 
condições de semelhança dinâmica, a força de arrasto sobre o modelo é medida como 
3,8 N. Avalie a velocidade de teste do modelo e a força de arrasto esperada sobre o 
balão em escala natural. (2,5 pontos) 
 
4) Água escoa no tubo mostrado na figura a seguir. O diâmetro interno do tubo é 
igual a 23 mm e um manômetro diferencial em U é utilizado para medir a queda de 
pressão no escoamento. Usando o perfil de velocidade fornecido a seguir, responda: 
a) Qual é a máxima queda de pressão para que o escoamento ainda seja laminar? 
(2,0 pontos) 
b) Qual o sentido do escoamento? Justifique. (0,5 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: ________________________________________________________