ARQ_2782_MFL_202061813328

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UNIRB
Disciplina: Mecânica dos fluidos
Professor: Dr. Clédson dos Santos
Data: 17/06/2020
lista de Exercícios
1 – O corpo de um homem, cujo peso é 690 N, contém cerca de 5,2 ×10-2 m3 de
sangue. (a) Encontre o peso do sangue e (b) expresse-o como uma porcentagem do peso
corporal. Tome ρsang =1060 kg/m
3 para a densidade do sangue e g = 9,8 m/s2 para a
gravidade.
2 – Se o ar dentro do tanque está em uma pressão absoluta de 680 kPa e uma
temperatura de 70°C, determine o peso do ar dentro do tanque. O tanque possui um
volume interno de 1,35 m3.
3 – O balão esférico com 8 m de diâmetro é preenchido com hélio a uma temperatura de
28°C e uma pressão absoluta de 106 kPa. Determine o peso do hélio contido no balão.
O volume de uma esfera é V=
4
3
π r3. Dica: Use P = ρR Tk e γ =
W
V
= ρg.
4 - A água a 20°C está sujeita a um aumento de pressão de 44 MPa. Determine o
aumento percentual em sua densidade. Considere o módulo de elasticidade EV = 2,20
GPa.
5 - Um sólido possui um peso específico de 280 lb/pés3. Quando uma variação na
pressão de 800 psi é aplicada, o peso específico aumenta para 295 lb/pés3. Determine o
módulo volumétrico aproximado.
6 – Em uma temperatura em particular, a viscosidade de um óleo é μ = 0 , 354 N s/ m2.
Determine a viscosidade cinemática. A densidade relativa é So = 0,868.
7 – O perfil de velocidade para um filme fino de um fluido newtoniano confinado entre
a placa e uma superfície fixa é definido por u = (10y - 0,25y2) mm/s, onde y está em
mm. Determine a tensão de cisalhamento que o fluido exerce sobre a placa e sobre a
superfície fixa. Considere µ = 0,532 N s/m2.
8 – Partículas de aço são ejetadas de um esmeril e caem dentro de um tanque de água.
Determine o maior diâmetro médio de uma partícula que flutuará sobre a água com um
ângulo de contato de θ = 180°, se a temperatura for 80°F. Considere γaço = 490 lb/pés3 e
σ = 0,00492 lb/pé. Suponha que cada partícula tenha a forma de uma esfera, onde
V=
4
3
π r3.
9 – O esqueitista dos mares, Halobates, possui uma massa de 0,36 g. Se ele possui seis
pernas delgadas, determine o comprimento de contato mínimo de todas as suas pernas
combinadas para que se apoie sobre a água a uma temperatura de T = 20°C. Considere
σ=72,7 mN /m e suponha que as pernas sejam finos cilindros que repelem a água.
10 - Determine a distância h que uma coluna de mercúrio no tubo será rebaixada quando
o tubo for inserido no mercúrio a uma temperatura ambiente de 68°F. Considere D =
0,12 pol. Dica: Use a equação para da capilaridade.
11 – O sangue nas artérias de uma pessoa está fluindo, mas como uma primeira
aproximação, os efeitos desse fluxo podem ser ignorados e o sangue pode ser tratado
como um fluido estático. Estime a quantidade pela qual a pressão arterial P2, na artéria
tibial anterior no pé, excede a pressão arterial P1, na aorta do coração, quando uma
pessoa está (a) reclinada horizontalmente e (b) em pé, como representam as figuras
abaixo. Tome ρsang =1060 kg/m
3 para a densidade do sangue e g = 9,8 m/s2 para a
gravidade. Dica: Utilize a lei de Pascal.
12 – No elevador hidráulico do carro mostrado na Figura abaixo, o pistão de entrada à
esquerda tem um raio de r1 = 0,0120 m e um peso desprezível. O êmbolo de saída à
direita tem um raio de r2 = 0,150 m. O peso combinado do carro e do êmbolo é 20500
N. Como a força de saída tem uma magnitude de F2 = 20500 N, ela suporta o carro.
Qual é a magnitude F1 da força de entrada necessária para que F2 = 20500 N?
13 – A água enche o tubo mostrado na figura abaixo. Qual é a pressão na parte superior
do tubo fechado?
14 - O tanque é enchido com água e gasolina a uma temperatura de 20 °C até as
profundidades mostradas. Se a pressão absoluta do ar na parte superior do tanque for
200 kPa, determine a pressão manométrica na parte inferior do tanque. Os resultados
seriam diferentes se o tanque tivesse um fundo plano em vez de um curvo? A pressão
atmosférica é de 101 kPa. Dados: ρg = 726 kg/m3 e ρág = 998,3 kg/m3
15 – Um tanque fechado foi completamente cheio com tetracloreto de carbono quando a
válvula em B foi aberta, deixando lentamente o nível de tetracloreto de carbono cair,
como mostrado na figura. Se a válvula for fechada e o espaço dentro de A for um vácuo,
determine a pressão no líquido próximo à válvula B quando h = 25 ft. A pressão
atmosférica é de 14,7 psi. Dados: ρtc = 3,09 slug/ft3 e g = 32,2 ft/s2.
16 – Determine o nível h' de água no tubo se as profundidades de óleo e água no tanque
forem de 0,6 m e 0,8 m, respectivamente, e a altura de mercúrio no tubo for h = 0,08 m.
Tome ρól = 900 kg/m3, ρág = 103 kg/m3 e ρHg = 13550 kg/m3
17 – O funil é preenchido com óleo e água nos níveis mostrados. Determine a
profundidade do óleo h′ que deve estar no funil para que a água permaneça a uma
profundidade C. O nível de mercúrio mede h = 0,8 m. Dados: ρól = 900 kg/m3, ρág = 103
kg/m3 e ρHg = 13550 kg/m3