Mecânica dos Fluidos - Hidrodinâmica

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CCE1006 - BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA 
Aula 7: Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos 
Fluidos Incompressíveis densidade não se altera. 
 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos 
Vazão: velocidade x área da seção 
 v1.A1 = v2.A2 
Se a densidade é constante, a vazão se conserva. 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos 
Problema de Torricelli 
 
ΔP = ρ.Δh.g 
Def. Energia Potencial 
num volume 
 
(ρv²)/2 
 
Def. Energia Cinética 
num volume 
 
 
C
o
n
se
rv
aç
ão
 d
a 
En
e
rg
ia
 M
e
câ
n
ic
a
 
 
*ρ.Δh.g+i = *(ρv²)/2+f 
vescape depende da altura 
da água no reservatório. 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos 
Teorema de Torricelli Aplicação fundamental: permite controlar usinas hidrelétricas. 
 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos compressíveis 
 
Fluidos Compressíveis densidade pode se alterar. 
 Gases: ρ ≠ constante 
 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos compressíveis 
 
Fluidos Compressíveis densidade pode se alterar. 
 Gases: ρ ≠ constante 
 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos compressíveis 
 
Da Lei dos Gases Ideais 
e da conservação da quantidade 
de movimento 
 
Calor 
Pressão força exercida pelas partículas de um gás 
nas paredes do recipiente. 
 
 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Fluidos compressíveis 
 
Observe como funcionam os motores a vapor e o sistema básico do ar-condicionado. 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
Este é um processo que permite observar na prática os efeitos da 
vazão e da energia mecânica sem elaboração profunda, e pode ser 
feita em grupos ou apenas como demonstração pelo professor. 
 
Uma garrafa PET de 2 L (uma das bem cilíndricas, com lateral reta) 
deve ser furada em três alturas diferentes (cerca 4 dedos uma da 
outra), e os furos devem ser aproximadamente iguais (prefira um 
prego, ou uma agulha bem grossa para furar a PET). 
 
Tape os buracos com fita adesiva para poder encher a garrafa com 
água. Com a garrafa cheia, use o prego para furar a fita adesiva no 
local previamente perfurado. Faça isso rapidamente e com a 
garrafa deitada, e coloque-a de pé. 
 
Atividade – Observando o problema de Torricelli 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica 
O professor aproveitará a oportunidade para enfatizar os 
princípios físicos observados. Com tempo, também é possível 
estimar sem muita precisão a velocidade, com medidas das áreas 
e alturas. 
 
A observação permitirá que vocês verifiquem como as velocidades 
diferem com a altura. 
 
Se uma ventoinha de cooler de computador estiver disponível, é 
possível demonstrar de modo prático como a velocidade da água 
gira mais rápido ou devagar a ventoinha, ilustrando o princípio do 
funcionamento de uma turbina de hidrelétrica. De qualquer 
forma, essa comparação deve ser feita e trabalhada pelo 
professor. 
 
 
Atividade – Observando o problema de Torricelli 
 
Mecânica dos Fluidos - hidrodinâmica