AULA DE REVISÃO AV1

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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
𝑢 =
3𝑉
2
1 −
𝑦
ℎ
2
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. 
𝑝𝐴 = 𝜌𝑔ℎ1
𝑝𝐵 = 𝜌𝑔ℎ2
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
𝑝𝐴 = 𝑝𝑎𝑡𝑚 + 𝜌𝑔ℎ1
𝑝𝐵 = 𝑝𝐴 + 𝜌𝑔(ℎ2 − ℎ1)
𝑝𝐵 = 𝜌𝑔ℎ1 + 𝜌𝑔(ℎ2 − ℎ1)
𝑝𝐵 = 𝜌𝑔ℎ1 + 𝜌𝑔ℎ2 − 𝜌𝑔ℎ1
𝑝𝐵 = 𝜌𝑔ℎ2 = 8000 ∗ 9,8 ∗ 2
𝑝𝐵 = 15680
𝑁
𝑚2
= 15680 𝑃𝑎 = 15,7𝑘𝑃𝑎
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.
𝑝𝐴 + 𝛾𝐻2𝑂ℎ2 + 𝛾ó𝑙𝑒𝑜ℎ3 − 𝛾𝐻𝑔 ℎ3 + ℎ2 + ℎ1 = 𝑝𝐵
𝑝𝐴 − 𝑝𝐵 = 𝛾𝐻𝑔 ℎ3 + ℎ2 + ℎ1 − 𝛾𝐻2𝑂ℎ2 − 𝛾ó𝑙𝑒𝑜ℎ3
𝑝𝐴 − 𝑝𝐵
= 13600𝑥9,8 75. 10−2 − 1000𝑥9,8(22. 10−2)
− 827𝑥9,8(18. 10−2)
𝑝𝐴 − 𝑝𝐵 = 99,96 𝑘𝑃𝑎