Lista 3 Mecânica Fluidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
DISCIPLINA: MECÂNICA DOS FLUIDOS 
Lista de Exercícios – 3º Unidade 
Professor Rodrigo Tavares 
A lista deverá ser entregue no dia da prova, pode ser formado um grupo de até 4 pessoas. 
20% da unidade avaliativa 
 
1- Se a vazão através de um duto de ferro forjado de 10 cm de diâmetro for de 0,04 m³/s, calcule a 
diferença na elevação H dos dois reservatórios, considerando apenas as perdas devido ao 
comprimento do tubo. O comprimento da tubulação é de 10 metros. 
2- Uma queda de pressão de 700 kPa é medida ao longo de um duto horizontal de ferro forjado, de 
10 cm de diâmetro e 300 m de comprimento, que transporta óleo (S=0,9 e viscosidade 
cinemática= 10-5 m/s). Calcule a vazão. 
3- Avalie a vazão esperada através do sifão de ferro forjado na figura abaixo, se o diâmetro for de 4 
cm. 
 
 
 
 
 
 
 
4- O dirigível Akron tem comprimento e diâmetro máximo respectivamente iguais a 239 e 40,2
metros. Estime a potência necessária para que o dirigível matenha uma velocidade de 135 km/h. 
Admita o coeficiente de arrasto é igual a 0,060 baseado na área frontal .
5- Uma bola de futebol padrão tem 172,2 mm de diâmetro e pesa 4,04 N. Admitindo que o
coeficiente de arrasto é Cd=0,2; determine sua desaceleração se esta apresentar velocidade igual 
a 6,1 m/s no topo de sua trajetória.
6- Óleo (peso específico = 8900 N/m³, viscosidade dinâmica = 0,10 N.s/m²) escoa no tubo mostrado
na figura abaixo. O diâmetro interno do tubo é igual a 23 mm e um manômetro diferecial em U é 
utilizado para medir a queda em pressão do escoamento. Qual é o valor máximo de h, para que o 
escoamento do óleo ainda seja laminar? 
 
 
7- Um fluido escoa num tubo horizontal que apresenta diâmetro interno e comprimento iguais a 2,5 
mm e 6,1 m. Sabendo que a perda de carga no escoamento é 1,95 m, quando o número de 
Reynolds é 1500, determine a velocidade média do escoamento. 
 
8- A potência da turbina esboçada na figura abaixo é de 37, 3 kw. A tubulação de alimentação da 
turbina apresenta diâmetro interno e comprimentos iguais a 305 mm e 91,44 m. Admitindo que 
o fator de atrito do escoamento do tubo é igual a 0,02 e que as perdas de cargas localizadas são 
desprezível, determine a vazão de água na turbina. 
 
9- Numa estação de esqui, água a 4,5 ºC e proviniente de um lago situado a uma altitude de 1306 m, 
é bombeada para uma máquina fazer neve, situada numa altitude de 1409 m, através de um tubo 
de aço que apresenta diâmetro e comprimento de água iguais a 76,2 mm e 609,6 m. Sabendo que 
a vazão de água é 00,0073 m³/s e que é necessário manter uma pressão de 5,5 bar na seção de 
alimentação da máquina de gelo, determine a potência transferida a água pela bomba. 
 
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17- Os tanques contem água a 20ºC, se o tubo é liso com L=4500 m e d= 4 cm, qual deve ser a vazão 
para a diferença de elevação ser de 100 m? 
 
Considere: 
 ρágua = 1000 kg/m³ 
μágua = 0,001 Pa.s 
 
18- Óleo, com ρ = 890 kg/m³ e μ= 0,06 kg/(m.s), escoa em uma tubulação horizontal de 1 km. A pressão 
na entrada é de 250 KPa (manométrica) e na saida é a pressão atmosférica. Qual a vazão máxima 
volumétrica e o diâmetro da tubulação se o regime laminar é mantido? 
 
19- A força de arrasto (FD) sobre uma esfera lisa depende do raio da esfera (d), da velocidade (V) do 
fluido viscoso, da massa específica (ρ) e da viscosidade dinâmica (μ). 
�� = �(�, �, �, �) 
Determine utilizando análise dimensional, como foi obtido o coeficiente de arrasto: 
 
�� ≡
��
1
2��²�
 
Dica: A = πd²/4 
 
20- Determine qual a rugosidade e o possível material do tubo, sabendo que a vazão deve ser no mínimo 
0,003 m³/s. 
 
Sabendo que: 
K (Borda viva) = 0,5 
Ρágua = 1000 kg/m³ 
μágua = 0,001 Pa.s 
 
21- O fluido escoa para atmosfera, saindo de um tanque com pressão p1. Determine a pressão p1, 
sabendo que o tubo é liso e escoa água a 20ºC com vazão Q= 0,0167 m³/s. 
 
Considere que: 
K (curva 90º flangeado) = 0,3 
Ρágua = 1000 kg/m³ 
μágua = 0,001 Pa.s 
 
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