Lista 1 E.F.

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Curso: ENGENHARIA BÁSICA. 
Disciplina: ESTÁTICA DOS FLUIDOS. 
Professor: MILTON SOARES 
Lista de Exercícios (1). 
 
Nome do aluno: 
 
RA: Turma: 
 
 
1. A massa específica de um combustível leve é 805 
kg/m3. Determinar o peso específico e o peso específico 
relativo deste combustível. ( considerar g = 9,8 m/s2 ) 
2. Um reservatório graduado contém 500 ml de um 
líquido que pesa 6 N. Determine o peso específico, a 
massa específica e o peso específico relativo do líquido ( 
considerar g=9,8 m/s2 ) 
3. A viscosidade cinemática de um óleo leve é 0,033 
m2/s e a seu peso específico relativo é 0,86. Determinar 
a sua viscosidade dinâmica em unidades dos sistemas 
Métricos. 
4. Duas placas planas paralelas estão situadas a 3 mm de 
distância. A placa superior move-se com velocidade de 
4m/s, enquanto que a inferior está imóvel. 
Considerando que um óleo ( ν = 0,15 stokes e ρ = 905 
kg/m3 ) ocupa o espaço entre elas, determinar a tensão 
de cizalhamento que agirá sobre o óleo. 
5. A massa específica de um fluido é 610 kg/m3. 
Determinar o peso específico e o peso específico 
relativo. 
6. A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m2/s e 
sua densidade é 0,9. Determinar a viscosidade dinâmica 
em unidades dos sistemas Métricos. 
7. Uma placa retangular de 4 m por 5 m escorrega sobre 
o plano inclinado da figura, com velocidade constante, e 
se apoia sobre uma película de óleo de 1 mm de 
espessura e de μ = 0,01 N.s/m2. Se o peso da placa é 100 
N, quanto tempo levará para que a sua parte dianteira 
alcance o fim do plano inclinado. 
 
8. Um tanque de ar comprimido contém 6 kg de ar a 80 
oC, com peso específico de 38,68 N/m2. Determine o 
volume do tanque. 
9. O peso de 3 dm3 de uma substância é 2,7 Kgf. A 
viscosidade cinemática é 10-5 m2/s. Se g é 10 m/s2, 
determine a viscosidade dinâmica em unidades dos 
sistemas Métricos. 
10. Uma placa quadrada de 1 m de lado e 20 N de peso, 
desliza sobre uma película de óleo em plano inclinado de 
30°. A velocidade da é placa é constante e igual a 2 m/s. 
Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da 
película é 2 mm ? 
11. Um reservatório cilíndrico possui diâmetro de base 
igual a 2m e altura de 4m, sabendo-se que o mesmo está 
totalmente preenchido com gasolina (ver propriedades 
na Tabela), determine a massa de gasolina presente no 
reservatório. 
12. Determine a massa de mercúrio presente em uma 
garrafa de 2 litros. (Ver propriedades do mercúrio na 
Tabela). Dados: g = 10m/s², 1000 litros = 1m³. 
13. Um reservatório cúbico com 2m de aresta está 
completamente cheio de óleo lubrificante (ver 
 
propriedades na Tabela). Determine a massa de óleo 
quando apenas ¾ do tanque estiver ocupado. Dados: 
γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s². 
14. Sabendo-se que o peso específico relativo de um 
determinado óleo é igual a 0,8, determine seu peso 
específico em N/m³. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 
10m/s². 
15. Sabe-se que 400kg de um líquido ocupa um 
reservatório com volume de 1500 litros, determine sua 
massa específica, seu peso específico e o peso específico 
relativo. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s², 1000 
litros = 1m³. 
16. A massa específica de uma determinada substância é 
igual a 740kg/m³, determine o volume ocupado por uma 
massa de 500kg dessa substância. 
17. O peso em N de 120 mL de um fluido cuja massa 
específica é 2600 kg/m³ vale: 
18. Um fluido apresenta massa especifica de 2600 kg/m³ 
e viscosidade cinemática de 1,57 cm²/s. A viscosidade 
absoluta do fluido em Ns/m² é de quanto 
aproximadamente? 
UTILIZE ESTA FIGURA PARA RESPONDER AS QUESTÕES 
DE Nº 19 A Nº 23. 
 
19. O corpo G ao descer provoca a rotação do eixo com 
velocidade angular constante de 1,2 rad/s. Sendo d = 4 
cm, a velocidade de descida do corpo G em m/s vale 
aproximadamente: 
20. O corpo G ao descer provoca a rotação do eixo com 
velocidade angular constante. Considerando pi = 3,14, Di 
= 10cm e L= 15 cm, a área de cisalhamento em cm² vale 
aproximadamente: 
21. Se o fluido inserido entre o eixo e o mancal tem 
viscosidade absoluta 0,001Ns/m², a velocidade de 
descida do peso G é 0,1m/s, De =10,2 cm, Di =10 cm, L = 
10 cm, d = 4 cm, a tensão de cisalhamento em N/m² 
vale aproximadamente: 
22. Se o fluido inserido entre o eixo e o mancal tem 
viscosidade absoluta 0,001Ns/m², a velocidade de 
descida do peso G é 0,05m/s, De=10,2 cm, Di=10 cm, L= 
10 cm, d = 5 cm, a força de cisalhamento em N vale 
aproximadamente: 
23. Se o fluido inserido entre o eixo e o mancal tem 
viscosidade absoluta 0,001Ns/m², a velocidade de 
descida do peso G é 0,05m/s, De=10,2 cm, Di=10 cm, L= 
15 cm, d = 5 cm, o valor do peso G em N vale 
aproximadamente: 
24. Qual o peso em N de 100 mL de um fluido de massa 
específica 2600 kg/m³ ? 
25. O pistão da figura tem uma massa de 0,5 kg. O 
cilindro de comprimento L = 5 cm é puxado para cima 
com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é 10 
cm e do pistão é 9 cm e entre os dois existe um óleo de ν 
= 10-4 m²/s e γ = 8.000 N/m³. Com que velocidade deve 
subir o cilindro para que o pistão permaneça em 
repouso? (Supor diagrama linear e g = 10 m/s²). 
 
26. O telescópio Hale, no Observatório de Monte 
Palomar (Califórnia, U.S.A.), gira suavemente, sobre 
“patins hidrostáticos”, com a velocidade v = 0,0508 
cm/s, a fim de acompanhar as estrelas. Cada patins tem 
a forma de um quadrado (com 71,12 cm de lado) e 
suporta a carga G = 74 toneladas. Entre cada patim e a 
estrutura metálica do telescópio, há uma película de 
óleo SAE – 20 a 15,5 °C (µ = 271 centipoises) com a 
espessura de 0,127 mm. Obter a força F (em kgf), capaz 
de provocar o deslocamento do telescópio sobre cada 
patim. Adote: 1 centipoise ≈ 1,02x10-4 kgf.s/m² 
27. Duas grandes superfícies planas (S1 e S2) estão 
separadas de 55 mm. O espaço entre elas está cheio de 
óleo SAE – 70 a 38ºC (µ = 550x10-4 kgf.s/m²). Uma placa 
plana P (distanciada de S1 e de S2 conforme figura) 
desloca-se com de velocidade v = 44 cm/s, em relação a 
S1 e a S2. A área de P é igual a 1,2 m² e admite-se que 
sua espessura é desprezível. Obter a) A força total, capaz 
de provocar o deslocamento de P em relação a S1 e a S2. 
b)A tensão de cisalhamento. 
 
28. O Código Nacional de Trânsito (Lei nº 9503, de 
23/09/97) em seu artigo nº 165, proíbe dirigir sob 
influência de álcool, em nível superior a seis decigramas 
por litro de sangue. A concentração de álcool no sangue 
de que trata o referido artigo, também pode ser 
expressa por: 
a. ( ) 600 g/m3. 
b. ( ) 0,0006 dg/ml 
c. ( ) 6,000.10-2 g/ml 
d. ( ) 0,0600 kg/m3. 
e. ( ) 6,000.10-8 kg/l. 
 
29. Há uma brincadeira interessante praticada á beira do 
mar por crianças á partir de 7 anos. Elas correm 
carregando um pedaço de madeira com formato 
circular com diâmetro em torno de 45 cm e a lançam 
com velocidade paralelamente e rente ao chão á beira 
do mar quando então sobem no pedaço de madeira e 
assim deslizam por vários metros. Numa das vezes a 
criança percorreu 4 m em aproximadamente 1 s. 
Considerando que a viscosidade absoluta da água é 
0,001 Ns/m2, e que a espessura do filme de água é 4 
mm. Determine o valor da tensão de cisalhamento em 
N/m² e o valor da força de cisalhamento em N. 
30. Um fluido tem massa específica r = 80 utm/m³. Qual 
é o seu peso específico e o peso específico relativo? 
31. São dadas duas placas paralelas a distância de dois 
milímetros. A placa superior move-se com velocidade de 
4 m/s, enquanto que a inferior está fixa. Se o espaço 
entre as duas placas for preenchido com óleo (ν = 0,1 
Stokes; ρ = 90 utm/m³ ): 
a) Qual será a tensão de cisalhamento no óleo? 
b) Qual a força necessária para rebocar a placa superior 
de área A = 0,5 m² ? 
 
32. A viscosidade dinâmica de um óleo é 5 x 10-4 
kgf.s/m² e o peso específico relativo é 0,82.Determinar 
a viscosidade cinemática nos sistemas MK*S, CGS e SI (g 
= 10 m/s², γH2O = 1.000 kgf/m³) 
33. O peso de 3 dm³ de uma substância é 23,5 N. A 
viscosidade cinemática é 10-5 m²/s. Se g = 10 m/s², qual 
será a viscosidade dinâmica nos sistemas MK*S, CGS e SI 
e em N.min/km²? 
34. A figura mostra um bloco de 10 kg que desliza num 
plano inclinado. Determine a velocidade terminal do 
bloco sabendo que a espessura do filme de óleo SAE 30 
(µ = 3,8.10-1 N.s/m²) é igual a 0,1 mm e que a 
temperatura é uniforme a 16 °C. Admita que a 
distribuição de velocidade no filme de óleo é linear e 
que a área do bloco em contato com o óleo é 0,2 m². 
 
35. Um eixo com 25 mm de diâmetro é puxado num 
mancal cilíndrico como mostra a figura. O espaço entre o 
eixo e o mancal, com folga igual a 0,3 mm, está 
preenchido com um óleo que apresenta viscosidade 
cinemática igual a 8.10-4 m²/s e peso específico relativo 
(densidade) de 0,91. Determine a força P necessária 
para imprimir ao eixo uma velocidade de 3 m/s. Admita 
que a distribuição de velocidade no escoamento seja 
linear. 
 
36. A figura mostra uma placa grande e móvel localizada 
entre duas placas grandes e imóveis. Note que os 
espaços entre as placas estão preenchidos com fluidos 
que apresentam viscosidades dinâmicas diferentes. 
Determine o módulo das tensões de cisalhamento 
resultante que atuam sobre as placas imóveis e a tensão 
de cisalhamento resultante que atua na placa móvel 
quando a mesma apresenta a velocidade indicada na 
figura. Admita que os perfis de velocidade sejam 
lineares. 
 
37. A viscosidade dinâmica dos gases varia com a 
temperatura absoluta T (supondo pressão constante), 
segundo a fórmula empírica de Sutherland. 
 
Onde: 
µt = viscosidade dinâmica dos gás a t °C; 
µo = viscosidade dinâmica dos gás a 0 °C; 
T = 273 + t °C em Kelvin; 
G = constante característica do gás. 
Para a temperatura de 20 °C, calcular a viscosidade µ do 
ar em kgf.s/m². Considere para o ar: µo = 1,74.10-6 
kgf.s/m² e G = 120.