AULA DE REVISÃO - MECÂNICA DOS FLUÍDOS

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Mecânica dos fluidos 
aula de revisão 
AV1 
Conteúdo 
Introdução ao estudo da mecânica dos fluidos 
Propriedades dos fluidos 
Estática dos Fluidos 
Questões 
Lista de exercícios 
Introdução ao estudo da mecânica dos fluidos 
 
 A mecânica dos fluidos é uma ciência que estuda o comportamento dos fluidos em repouso ou 
em movimento e das leis que regem este comportamento. 
 ESTÁTICA DOS FUIDOS- Fluidos em Repouso, livre de forças externas 
 DINÂMICA DOS FLUIDOS-Fluidos em Movimento , sob ação de forças externas 
Introdução ao estudo da mecânica dos fluidos 
 
 Escoamentos internos e externos 
 Hidráulica 
 Aerodinâmica 
 Manometria 
 Empuxo 
 Flutuações 
 Bombas 
 Represas 
 Projetos 
 
 
 
Introdução ao estudo da mecânica dos fluidos 
 
 Substâncias no estado líquido ou gasoso são denominadas fluidos. 
 Um fluido é caracterizado como uma substância que se deforma continuamente quando 
submetida a uma tensão de cisalhamento, não importando o quão pequena possa ser essa 
tensão. Os fluidos incluem os líquidos, os gases, os plasmas e até os sólidos plásticos. 
 A principal característica dos fluidos está relacionada a propriedade de não resistir a deformação 
e apresentam a capacidade de fluir, ou seja, possuem a habilidade de tomar a forma de seus 
recipientes. Esta propriedade é proveniente da sua incapacidade de suportar uma tensão de 
cisalhamento em equilíbrio estático. 
 
 
Introdução ao estudo da mecânica dos fluidos 
 
Propriedades dos fluidos VISCOSIDADE 
 
 LÍQUIDOS 
 Possuem moléculas mais juntas. 
 O aumento da temperatura 
diminui as forças que mantêm as 
moléculas unidas, portanto, 
 diminui a aderência, diminuindo a 
viscosidade , 
 ou aumentando a fluidez 
 GASES 
 Possuem moléculas bem mais 
afastadas. 
 O aumento da temperatura 
aumenta as colisões moleculares, 
mantendo as moléculas mais 
juntas e portanto; 
 dificultando o escoamento dos 
gás. Aumenta a aderência; 
 Ou diminuindo a fluidez 
 
Viscosidade Dinâmica (μ) propriedade dos fluidos relacionada 
com a resistência ao escoamento. Varia com a temperatura 
Propriedades dos fluidos 
 
Propriedades dos fluidos 
 
 Viscosidade Cinemática 
Prof° J. Gabriel F. Simões 
6 
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
(St) stoke 0,01 (cSt) centiStoke 1
Stoke"" cm²/s un :C.G.S.
(S.I.) m²/s un :M.K.S.
m²/s un :S. .*K M.
 
2
4
2
2
=
==
=
=
=
//
==
/
/
n
n
n
n
r
m
n
T
L
L
FT
L
TF
 
 
Ex.: 
Água: m²/s106-=n (20º C) 
 
OBS: 
a) m depende da temperatura (q) 
 
b) m independe da pressão 
c) 
m
=
1
fluidez 
 
EXERCÍCIOS: 
1 - Um fluido tem massa específica r = 80 utm/m³. 
Qual é o seu peso específico e o peso específico relativo? 
 
10 . 80.
/ 10
 1000 
2
3
2
==
=
=
grg
g
g
smg
kgf/mDados OH
 
3 800 kgf/m=g 
1000
800
OH
r
2
=
g
g
=g 
8,0r=g 
Determinar a massa específica em g/cm³ 
Responda 
 Como pode ser definidos os fluidos newtonianos? Explique com base na experiência de newton. 
Equacione. 
 As propriedades dos fluidos são fundamentais para o estudo da estática bem como da dinâmica dos 
fluidos. Equacione as propriedades estudadas e relacione a propriedade com uma aplicação prática. 
Considere um tanque de ar comprimido a uma pressão relativa 
de 340 kPa, volume de 2,38x10-2m3 e temperatura de 21°C . 
Determine a massa específica e o peso do ar comprimido. 
Dados patm=101,3kPa 
Considere a distribuição de velocidade do escoamento em um canal formado por duas placas planas paralelas 
de um fluido newtoniano e μ=1,92N.s/m2. Se a velocidade média é de 0,6m/s e h é 5x10-3m. 
Determine: 
 a) A tensão de cisalhamento na placa inferior 
b) A tensão no eixo central do canal 
c) A velocidade máxima 
Estática dos fluidos 
 
A estática dos fluidos estuda o fluido que está em repouso. Portanto não há forças de 
cisalhamento e toda força está agindo normal em relação a superfície; p=força/área 
 
 Principio Pascal “A variação de pressão sofrida em um ponto de um fluido em equilíbrio é 
transmitida integralmente a todos os pontos do fluido e às paredes que o delimita”. 
 
 Teorema de Stevin “A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido é igual ao produto do 
peso específico pela diferença de cotas dos dois pontos” 
 
 
Fluidos incompressíveis 
Medidas de Pressão 
A pressão medida em relação ao vácuo perfeito é conhecida como pressão absoluta 
Medidores de pressão 
 Tubo piezométrico: tubo aberto à atmosfera. A pressão medida é relativa à atmosférica 
denominada pressão relativa. 
Exemplo – Tubo piezométrico 
Calcule a máxima pressão relativa que poderá ser medida com o tubo 
piezométrico para uma altura de 2,0m. Considere a densidade do fluido igual a 
8,0. 
 
Solução do exemplo– Tubo piezométrico 
Altura máxima: h2= 2,0 m 
Densidade do fluido = 8,0; então 𝜌fluido=d* 𝜌 H2O 
 𝜌fluido=8,0*1000kg/m3= 8000kg/m3 
g= 9,8 m/s2 
Medidores de pressão 
tubo em “U” é possível medir a pressão de líquidos e gases 
com o mesmo instrumento. 
 
O manômetro em “U” é conectado e preenchido com um fluido 
chamado fluido manométrico. 
O fluido cuja pressão será medida deve ter uma massa 
específica menor que a do fluido manométrico. 
 manômetro em “U” 
Determine a diferença de pressão entre A e B , considerando o sistema abaixo 
Determine a diferença de pressão entre A e B , considerando o sistema abaixo 
Cotam-se os planos de separação dos diversos líquidos. 
Em seguida, convencionalmente, percorre-se o manômetro 
da esquerda para a direita somando (ou subtraindo) as 
pressões das colunas de fluidos conforme se desça (ou suba) 
segundo os diversos ramos do manômetro.