Slides Mecânica dos Fluidos

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MECÂNICA DOS FLUIDOS 
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Definição de fluido
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Definição de fluido
Fluido é uma substância que se apresenta no estado líquido ou de vapor e que não possui
forma própria (assume o formato do recipiente) e que, se em repouso, não resiste a
tensões de cisalhamento (deforma-se continuamente ).
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Definição de fluido
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Definição de fluido
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Definição de fluido
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Definição de fluido
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Propriedade dos fluidos 
Algumas propriedades são fundamentais para a análise de um fluido e
representam a base para o estudo da mecânica dos fluidos, essas propriedades
são específicas para cada tipo de substância avaliada e são muito importantes
para uma correta avaliação dos problemas comumente encontrados na indústria.
Dentre essas propriedades podem-se citar:
✓ Massa específica;
✓ Peso específico;
✓ Peso específico relativo.
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Propriedade dos fluidos 
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Propriedade dos fluidos 
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Propriedade dos fluidos 
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Propriedade dos fluidos 
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Propriedade dos fluidos 
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Exercício
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Exercício
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Exercício
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Exercício
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Exercícios propostos 
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Exercícios propostos 
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Exercícios propostos 
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Exercícios propostos 
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Exercícios propostos 
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Propriedade dos fluidos 
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Propriedade dos fluidos 
A viscosidade dinâmica (μ) é o coeficiente de proporcionalidade entre a tensão de
cisalhamento e o gradiente de velocidade.
O seu significado físico é a propriedade do fluido através da qual ele oferece
resistência às tensões de cisalhamento.
O valor da viscosidade dinâmica varia de fluido para fluido e, para um fluido em
particular, esta viscosidade
depende muito da temperatura.
VISCOSIDADE ABSOLUTA (OU DINÂMICA)
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Propriedade dos fluidos 
VISCOSIDADE ABSOLUTA (OU DINÂMICA)
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Propriedade dos fluidos 
VISCOSIDADE CINEMÁTICA
É frequente, nos problemas de mecânica dos fluidos, a viscosidade dinâmica
aparecer combinada com a massa específica, dando origem à viscosidade
cinemática.
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Ex. 03 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 Métrico. A peso específico da água é aproximadamente 1000 kgf/m³.
Exercício
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Ex. 04 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 cisalhamento que agirá sobre o óleo.
Exercício
1. MECÂNICA DOS FLUIDOS
Exercício
Ex. 05 Uma placa retangular de 4x5 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.
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Exercícios propostos
1. O peso de 3 dm³ de uma substância é 2,7 Kgf. A viscosidade
cinemática é 0,00001 m²/s. Se g é 10 m/s², determine a viscosidade
dinâmica no sistema métrico.
2. Uma placa quadrada de 1 m de lado e 20 N de peso, desliza sobre
uma película de óleo em plano inclinado de 30º. A velocidade da placa
é constante e igual a 2 m/s. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se
a espessura da película é 2 mm ?
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios propostos
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Exercícios propostos
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Exercícios propostos
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Estática dos fluidos
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Exercícios
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Exercícios propostos
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Exercícios propostos
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Exercícios propostos
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Exercícios propostos
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
Aplicações do Princípio de Pascal
▪ Pascal, físico e matemático francês, descobriu que, ao se aplicar uma pressão
em um ponto qualquer de um líquido em equilíbrio, essa pressão se transmite
a todos os demais pontos do líquido, bem como às paredes do recipiente;
▪ Essa propriedade dos líquidos, expressa pela lei e Pascal, é utilizada em
diversos dispositivos, tanto para amplificar forças como para transmitidas de
um ponto a outro. Um exemplo disso é a prensa hidráulica e os freios
hidráulicos dos automóveis.
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Estática dos fluidos
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Estática dos fluidos
Ex1: Na figura apresentada a seguir, os êmbolos A e B possuem áreas de 80cm² e
20cm² respectivamente. Despreze os pesos dos êmbolos e considere o sistema
em equilíbrio estático. Sabendo-se que a massa do corpo colocado em A é igual a
100kg, determine a massa do corpo colocado em B.
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Estática dos fluidos
Ex2: As áreas dos pistões do dispositivo hidráulico mostrado na figura mantêm a
relação 50:2. Verifica-se que um peso P colocado sobre o pistão maior é
equilibrado por uma força de 30N no pistão menor, sem que o nível de fluido nas
duas colunas se altere. Aplicando-se o principio de Pascal determine o valor do
peso P.
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Estática dos fluidos
Ex3: A prensa hidráulica mostrada na figura está em equilíbrio. Sabendo-se que
os êmbolos possuem uma relação de áreas de 5:2, determine a intensidade da
força F.
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Estática dos fluidos
Ex4: Na prensa hidráulica mostrada na figura, os diâmetros dos tubos 1 e 2 são,
respectivamente, 4cm e 20cm. Sendo o peso do carro igual a 10000N, determine:
a) a força que deve ser aplicada no tubo 1 para equilibrar o carro.
b) o deslocamento do nível de óleo no tubo 1, quando o carro sobe 20cm.
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Estática dos fluidos
Ex5: Segundo o Princípio de Pascal, “Quando um ponto de equilíbrio sofre uma
variação de pressão, todos os outros pontos também sofrem a mesma variação”.
Uma aplicação importante deste princípio são os elevadores hidráulicos, bastante
aplicáveis em Engenharia mecânica e de produção para a análise de defeitos
automotivos. Considere um elevador hidráulico que equilibra um carro de 8000N
de peso, conforme a figura abaixo.
A força que deve ser aplicada sobe o êmbolo menor de área 100 cm2, sendo a
área do êmbolo maior igual a 100.000 cm2, é de:
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Estática dos fluidos
Ex6: Os êmbolos de uma prensa hidráulica são formados por dois cilindroscom
raios de 15cm e 200cm. Para equilibrar um corpo de 8000kg colocado no êmbolo
maior é preciso aplicar no êmbolo menor uma força de:
MUITO OBRIGADO!