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Mecânica dos Fluidos 
Material de aula adaptado Prof.ª: HÊDA MÍRIAM
Professora :Sheila Feio sheilafeio@gmail.com 
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Professora :Sheila Feio 01
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
SUMÁRIO
1. Conceito;
2. Aplicações práticas na engenharia;
3. Definição de fluido e;
4. Dimensões e unidades.
 
Professora :Sheila Feio 02
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Mecânica dos Fluidos é a ciência que busca aplicar 
os conceitos de físicos e matemáticos para calcular 
,planejar e controlar sistemas ideais e reais de 
engenharia.
Professora :Sheila Feio 03
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Objetivos Gerais
• Conhecer os conceitos e parâmetros que fundamentam a estática dos 
fluídos ,viscosidade, número de Reynolds ;
• Escoamento compressíveis e incompressíveis, bem como suas 
aplicações em processos de engenharia e problemas envolvendo 
controle dos parâmetros estudados .
Professora :Sheila Feio 04
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Objetivos Específicos 
1. Conceituar as propriedades básicas dos fluídos ;
2. Fundamentar elementos básicos de fluidoestática .Entender e aplicar ;teorema 
de Stevin, carga de pressão .lei de Pascoal e medidores de pressão ;
3. Identificar as equações que regem empuxo e estabilidade de corpos flutuantes ;
4. Caracterizar a cinemática dos fluídos e suas aplicações escoamentos 
compressíveis e incompressíveis ;
5. Conceituar e utilizar análise dimensional aplicada a equações de escoamento ;
6. Estudar o movimento dos fluídos ,permitindo a compreensão de medidores de 
vazão e velocidade;
7. Calcular a perda de carga em tubulações ;
8. Dimensionar uma instalação hidráulica básica;
9. Estudar a teoria dos modelos e evidenciar a vantagem de estudar um fenômeno 
físico através de um modelo ,normalmente em escala reduzida. . 
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Aplicações na Engenharia 
Professora :Sheila Feio 06
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
❖ Ação de fluidos sobre superfícies submersas, ex.: barragens; 
❖ Equilíbrio de corpos flutuantes, ex.: embarcações; 
❖ Ação do vento sobre construções civis; 
❖ Estudos de lubrificação; 
❖ Transporte de sólidos por via pneumática ou hidráulica, ex.: 
elevadores hidráulicos; 
❖ Cálculo de instalações hidráulicas, ex.: instalação de recalque; 
❖ Cálculo de máquinas hidráulicas, ex.: bombas e turbinas; 
❖ Instalações de vapor, ex.: caldeiras; 
❖ Ação de fluidos sobre veículos – Aerodinâmica. 
Professora :Sheila Feio 09
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
O que é um fluido?
Fluido é a MATÉRIA que se deforma continuamente sob a ação de uma 
tensão cisalhante (tangencial) por menor que seja a tensão de 
cisalhamento aplicada.
Professora :Sheila Feio 10
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Noção de tensão
O fluido é um meio 
material que não resiste à 
aplicação de forças 
pontuais
Força aplicada sobre uma 
superfície é a base do 
conceito de tensão
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Professora :Sheila Feio 12
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Importante: só é 
considerado fluido se não 
resistir a tensão tangencial, 
por menor que seja!!!
MEL
-Altas temperaturas: comporta-se como fluido ;
-Baixas temperaturas: passa a resistir a tensões tangenciais, deformando 
limitadamente, atingido equilíbrio estático.
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 FLUIDOS X SÓLIDOS
O fluido não resiste a 
esforços tangenciais por 
menores que estes sejam, 
o que implica que se 
deformam continuamente.
Já os sólidos, ao serem 
solicitados por esforços, 
podem resistir, deformar-se 
e ou até mesmo cisalhar.
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
FLUIDOS X SÓLIDOS
A diferença fundamental entre sólido e fluido está 
relacionada com a estrutura molecular, já que para o 
sólido as moléculas sofrem forte força de atração, 
isto mostra o quão próximas se encontram e é isto 
também que garante que o sólido tem um formato 
próprio, isto já não ocorre com o fluido que apresenta as 
moléculas com um certo grau de liberdade de 
movimento, e isto garante que apresentam uma força 
de atração pequena e que não apresentam um formato 
próprio. 
Professora :Sheila Feio 15
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
VOLTANDO AO CONCEITO:
Fluido é a substância que se deforma continuamente sob a ação 
de uma tensão cisalhante (tangencial)por menor que seja a 
tensão de cisalhamento aplicada.
Borracha → deforma-se 
limitadamente, atingindo o 
equilíbrio estático
Película de óleo → deforma-se 
continuamente, com o dedo indicador 
deslizando-se sobre o polegar
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
 FLUIDOS X SÓLIDOS
Os sólidos resistem às forças de cisalhamento até o seu 
limite elástico ser alcançado (este valor é denominado tensão 
crítica de cisalhamento), a partir da qual experimentam uma 
deformação irreversível, enquanto que os fluidos são 
imediatamente deformados irreversivelmente, mesmo para 
pequenos valores da tensão de cisalhamento.
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 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA:
Os fluidos assumem a forma 
do recipiente, só que enquanto 
os líquidos admitem uma 
superfície livre, os gases 
preenchem totalmente o 
recipiente
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A hipótese do Contínuo
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Hipótese do Contínuo
➢ A hipótese do contínuo consiste em abstrair-se da composição 
molecular e sua consequente descontinuidade;
➢ Ou seja, por menor que seja uma divisão de um fluido esta parte 
isolada deverá apresentar as mesmas propriedades que a matéria 
como um todo e ;
➢ A hipótese do contínuo permite estudar as propriedades dos fluidos 
através do cálculo diferencial e(ou) integral, uma vez que 
continuidade é fundamental na teoria do cálculo.
Professora :Sheila Feio 21
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
❖ Todos os materiais são constituídos de moléculas;
❖ O estudo das propriedades de um fluido a partir do comportamento de 
suas moléculas consiste no enfoque molecular;
❖ O estudo de um fluido a partir deste enfoque molecular é de difícil 
solução matemática e ;
❖ Por esta razão é conveniente tratar o fluido como um meio contínuo .
A matéria tem estrutura descontínua, sendo 
caracterizada pela existência de enormes 
vazios
Hipótese do Contínuo
Professora :Sheila Feio 22
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
❖ O modelo de meio contínuo tem validade somente para um volume 
macroscópico no qual exista um número muito grande de partículas;
❖ Ou seja, aplica-se para a maioria dos fluidos, pois o espaçamento 
entre as moléculas é muito pequeno.
Hipótese do Contínuo
Gases → espaçamentos 
intermoleculares, a pressão e 
temperatura normais, da ordem 
de 10-6 → ≈ 1018 moléculas/mm³
Líquido → espaçamentos 
intermoleculares, a pressão e 
temperatura normais, da ordem 
de 10-7 mm → ≈ 1021 
moléculas/mm³
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Dimensões e Unidades
Professora :Sheila Feio 24
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
No estudo de um fenômeno físico lidamos com uma variedade de 
grandezas. 
Há grandezas que são contadas ( como o número de morangos em 
uma caixa) e há outras que são medidas ( como o volume de uma 
caixa, o comprimento de uma mesa etc). 
As grandezas que são contadas não possuem dimensão porém, todas 
aquelas que são medidas, carecem de um padrão de comparação.
Dimensão é a descrição qualitativa de uma grandeza que é medida ou 
seja, identifica a essência da grandeza.
Unidades são os diferentes padrões de comparação com os quais se 
faz a descrição quantitativa de uma grandeza. 
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
SISTEMA MLtT 
( Sistema Absoluto) 
● M → massa
● L → comprimento
● t → tempo
● T → temperatura
SISTEMA FLtT
(Sistema gravitacional)
● F → força
● L→ comprimento
● t → tempo
● T → temperatura
SISTEMA FMLtT
( Sistema Híbrido)
● F → força
● M → massa
● L→comprimento
● t → tempo
● T → temperatura
Sistema 
internacional de 
Unidades - SI
Sistema 
Gravitacional 
Britânico - GB
Sistema Inglês de 
Engenharia - EE
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Professora :Sheila Feio 27
Introdução á Mecânica dos Fluídos- Aula 01
SISTEMA INTERNACIONAL – SI
Adotado oficialmente pela décima-primeira Conferência Geral 
de Pesos e Medidas, em 1960
Tem sido adotado em quase todo o mundo → mais de 30 
países declararam o SI como único sistema legalmente aceito
Professora :Sheila Feio 28
Introdução á Mecânica dos Fluídos- Aula 01
SISTEMA INTERNACIONAL – SI
Professora :Sheila Feio 29
Introdução á Mecânica dos FluídosAula 01
Sistemas de unidades- Sistemas Absolutos 
SISTEMA INTERNACIONAL – SI ( Sistema absoluto)
Comprimento → metro – m
Tempo → segundo – s
Massa → quilograma – kg
Temperatura → Kelvin – K K=°C+273,15
Força → Newton – N 1N=(1kg)(1m/s2)
Trabalho → Joule – J 1J=1N.m
Potência → Joule/s - watt
Aceleração da gravidade padrão → g=9,807 m/s²
Professora :Sheila Feio 30
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Sistemas de unidades- Sistemas Absolutos 
SISTEMA ABSOLUTO INGLÊS 
Comprimento → pé– ft
Tempo → segundo – s
Massa → libra-massa – lbm
Temperatura → Rankine – R R=°F+459.67
Força → Poundal – Pdl 1Pdl=(1lbm)(1ft/s2
Trabalho →Pdl.ft
Aceleração da gravidade padrão → g=32,17 ft/s²
Professora :Sheila Feio 31
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Sistemas de unidades- Sistemas gravitacionais 
SISTEMA BRITÂNICO GRAVITACIONAL
Comprimento → pé – ft
Tempo → segundo – s
Força → libra-força – lbf
Temperatura → Fahrenheit –°F R=°F+459,67
Massa → slug 1lbf=(1slug)(1ft/s²)
Aceleração da gravidade padrão → g=32,174 ft/s²
Energia →lbf.ft
Professora :Sheila Feio 28
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
[1 ]-Determine o peso de um reservatório de óleo que possui uma massa de 
825 kg.
[2] Se o reservatório do exemplo anterior tem um volume de 0,917 m3 
determine a massa específica, peso específico e densidade do óleo.
[3] Se 6,0m3 de óleo pesam 47,0 kN determine o peso específico, massa 
específica e a densidade do fluido. 
[4 ]Determine as dimensões tanto no sistema FLT quanto ao MLT para :
a)Produto da massa pela velocidade .
b)Produto da força pelo volume 
c)Energia cinética dividido pela área.
Professora :Sheila Feio 32
Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 01
Importante
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Importante
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Introdução á Mecânica dos Fluídos Aula 02
Propriedade dos Fluidos
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Massa específica
Representada pela letra grega ρ (rô). 
É definida pela relação entre a massa 
e o volume da substância.
ρ
A unidade SI de massa específica é kg/m3 
Frequentemente são usadas outras unidades, como por exemplo, g/cm3 (sistema 
CGS), lbm/ft3 (sistema inglês), 
sendo que:
1 g/cm3 = 1000 kg/m3 
1 lbm/ft3 = 16,018 kg/m3
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Peso específico 
É a razão entre o peso e o volume ocupado pelo corpo
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Variação da massa específica com a temperatura
A massa específica varia com a temperatura, pois quando aquecemos ou 
resfriamos uma substância o volume diminui ou aumenta, respectivamente.
ρ =
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Densidade relativa
Densidade relativa 
Relação entre massas específicas de suas substâncias
Normalmente para os líquidos a água é a substância de referência
A densidade relativa é uma grandeza adimensional, sendo seu 
valor o mesmo para qualquer sistema de unidades.
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Mecânica dos Fluídos Aula 02
Pressão (p) = Fn /A
Tensão de cisalhamento (τ )= Ft /A 
Tensão de cisalhamento
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Viscosidade ou Atrito Interno 
Durante o escoamento de um fluido observam-se um relativo movimento ente 
suas partículas, resultando um atrito entre as mesmas. Viscosidade ou Atrito 
Interno é a propriedade que determina o grau de resistência do fluido à força 
cisalhante, ou seja, resistir à deformação. Sejam duas placas largas e paralelas 
separadas por uma película de um fluido com espessura y. 
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Mecânica dos Fluídos Aula 02
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Lei de Newton → força de atrito:
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Simplificação prática: 
 
Como ε é muito pequeno, na prática admite-se distribuição linear de velocidades, 
segundo a normal às placas. 
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Viscosidade Cinética ou Cinemática 
É a relação entre a viscosidade absoluta ou dinâmica e a massa específica 
do fluido. 
Alguns viscosímetros medem a viscosidade cinemática através do 
tempo em segundos de escoamento de uma certo volume de 
substância através de um orifício padrão.
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Classificação de fluidos – Newtonianos ou não - Newtonianos 
Os fluidos que obedecem à equação de proporcionalidade , ou seja, ocorre 
uma relação linear entre o valor da tensão de cisalhamento aplicada e a 
velocidade de deformação resultante, quer dizer, o coeficiente de 
viscosidade dinâmica µ constante, são denominados fluidos newtonianos, 
incluindo-se a água, líquidos finos assemelhados e os gases de maneira 
geral. Os fluidos que não seguem esta equação de proporcionalidade são 
denominados fluidos não-newtonianos e são muito encontrados nos 
problemas reais das engenharias
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Próxima aula 
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Mecânica dos Fluídos Aula 03
Pressão total
A pressão total em qualquer ponto do recipiente é a soma da pressão 
atmosférica e a pressão da coluna líquida acima do ponto.
Pt = patm + ρgh 
 sendo 
Δp = ρgh
a diferença de pressão entre A e B
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Mecânica dos Fluídos Aula 03
Escalas de pressão 
❑ Pressão absoluta: Pressão positiva a partir do vácuo completo.
❑ Pressão manométrica ou relativa: Diferença entre a pressão medida e a 
pressão atmosférica local.
❑ 0 (vácuo absoluto)
❑ p-atm (pressão atmosférica local)
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Mecânica dos Fluídos Aula 03
❑ Unidades de pressão:
❑ mmHg (milimetros de mercúrio)- mH20 (metro de água)
❑ psi (libras por polegada quadrada)
❑ kgf/cm2 (quilograma-força por centímetro quadrado)
❑ Pascal (N/m2)
❑ CNTP temperatura e pressão de 273,15 K e Pa CPTP (Condições Padrão de 
Temperatura e Pressão),com valores de temperatura e pressão de 273,15 K (0 °
C) e Pa = 1 
Atmosfera padrão 
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Mecânica dos Fluídos Aula 03
Lei de Stevin
 “ A variação da pressão entre dois pontos é igual ao produto de sua massa 
específica pela diferença de nível e pela aceleração da gravidade”
Dp = ρgh
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Mecânica dos Fluídos Aula 03
Princípio dos vasos comunicantes
Um líquido submetido à mesma pressão em dois ramais de um tubo deverá 
apresentar o mesmo nível nos dois ramais, qualquer que seja a forma do 
tubo.
Patm Patm
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Princípio dos vasos comunicantes
Através do princípio dos vasos comunicantes, podemos encontrar a 
densidade relativa de um líquido qualquer.
PA = PB
ρAghA = ρBghB
A B
hA
hB
PA PB
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Mecânica dos Fluídos Aula 03
Princípio de Pascal 
“Um acréscimo de pressão em qualquer ponto de um líquido 
em equilíbrio é integralmente distribuído a todos os pontos 
do líquido.”
O princípio de Pascal é a base de funcionamento das prensas hidráulicas.
Professora :Sheila Feio 
Mecânica dos Fluídos Aula 03
Considera-se um fluido em repouso quando não há velocidade diferente de zero 
em nenhum dos seus pontos e, neste caso, esta condição de repouso é conhecida 
por Hidrostática. Os princípios da Hidrostática ou Estática dos Fluidos 
envolvem o estudo dos fluidos em repouso e das forças sobre objetos submersos .