LISTA DE EXERCÍCIOS - 1 (1) pdf

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Lista de Exercício – Mecânica dos fluidos - 1 
Questão 1 - Determine a massa específica, volume específico, o peso específico e a densidade 
de um óleo que pesa 33kN contido num reservatório de 3.5m3 Obs: considere g=9.81 m/s2 e o 
peso especifico da água igual a 9806N/m3. (d=0,96) 
 
Questão 2 - Determinar o peso específico, o volume específico e a densidade do mercúrio: a) na 
lua b) na terra. Considere a massa especifica do mercúrio igual a 13600 kg/m3. A aceleração da 
gravidade na terra é igual a 9,81 m/s2. 
 
Questão 3 - Uma placa infinita move-se sobre uma Segunda placa, havendo entre elas uma 
camada de líquido, como mostrado na figura. Para uma pequena largura da camada d, supomos 
uma distribuição linear de velocidade no líquido. A viscosidade do líquido é de 0,65 centipoise A 
densidade relativa é igual a 0,88 Determinar: 
 
 
(a) A viscosidade absoluta em Pa s e em (kg/ms) 
(b) A viscosidade cinemática do líquido 
(c) A tensão de cisalhamento na placa superior (Pa) 
(d) A tensão de cisalhamento na placa inferior em (Pa) 
(e) Indique o sentido de cada tensão de cisalhamento calculado em c e d. 
 
Questão 4 - A distribuição de velocidades do escoamento de um fluido newtoniano num canal 
formado por duas placas paralelas e largas é dada pela equação: 
 
 
 
Onde: V é a velocidade média. O fluido apresenta uma viscosidade dinâmica igual a 1,92 N.s/m2. 
Considerando que V=0,6m/s e h=5mm determinar: 
c) Tensão de cisalhamento na parede inferior do canal 
d) Tensão de cisalhamento que atua no plano central do canal. 
 
Questão 5 - O perfil de velocidade do escoamento de um óleo numa superfície sólida é dada 
por: U(y)= 2y2. Onde U(y) é o perfil de velocidade em m/s e y o afastamento da superfície em 
(m). O óleo apresenta viscosidade absoluta de 2x10-3Pa.s. Determinar a tensão de cisalhamento 
a 20cm da superfície sólida 
 
Questão 6- Um embolo de 100kg se move por gravidade no interior de um cilindro 
vertical. O diâmetro do êmbolo é de 200mm e o diâmetro do cilindro de 200,1mm. 
A altura do embolo é de 320mm. O espaço entre o embolo e o cilindro esta cheio 
de óleo com viscosidade dinâmica igual a 8,5 N.s/m2. Determinar a velocidade 
na descida considerando um perfil linear de velocidade (du/dy=u/y). 
 
Questão 7 - Um tanque com volume de 0,05 m3 contêm ar a pressão absoluta de 800 
kPa. No tempo t=0 o ar escapa do tanque através de uma válvula com uma área de 
escoamento de 65mm2 . O ar que passa pela válvula tem uma velocidade de 311 m/s e 
uma massa especifica de 6,13 kg/m3. As propriedades no resto do tanque podem ser 
consideradas uniformes a cada instante. Determine a taxa instantânea de variação da 
massa especifica do ar no tanque, em t=0. 
 
 
 
Questão 8 - O reservatório da figura abaixo é abastecido com água por duas entradas sendo 
que ar é aprisionado no topo do reservatório. Na figura D1=25mm, D2=75mm V1=0,9m/s e 
V2=0,6m/s. Aplique a Eq. integral da conservação da massa para obter uma expressão que 
representa a variação da altura da água (dh/dt) devido ao enchimento do reservatório 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 9 - Uma placa deslocando-se sobre uma pequena lâmina de óleo sob a ação de uma 
força F, conforme a figura. O óleo tem densidade 0,750 e viscosidade 3.10-3Pa.s. (a) Qual a 
tensão de cisalhamento produzida pelo fluido sobre a placa? (b) Qual a velocidade da placa 
móvel? 
 
 
R: (a) 4,33 N/m2 (b) 2,88 m/ 
 
Questão 10 - tendo entre elas glicerina a 200C com massa específica é igual a 1260 kg/m3 e a 
viscosidade dinâmica igual a 1,5 Pa.s. Determinar: (a) a tensão requerida para mover a placa 
superior com uma velocidade V=6,0m/s. (b) a força necessária para puxar a placa superior 
considerando esta com superfície igual a 1,0m2. 
 
 
R: (a) 1500 N/m2 (b) 1500 N