Fenômenos de Transporte I

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Problema 6. A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m²/s e a sua densidade relativa vale 
0,85. Determinar a viscosidade dinâmica ou absoluta no Sistema Internacional (SI). Dado: g = 10 
m/s². 
Resposta:23,8 N.s/m² 
 
Problema 7. A viscosidade dinâmica ou absoluta de um óleo é 5x10-4 kgf.s/m² e a sua densidade 
relativa vale 0,82. Determinar a viscosidade cinemática. Dados: g = 10 m/s²; γH2O = 1000 kgf/m³. 
Resposta: ν = 6x10-6 m²/s 
 
Problema 8. São dadas duas placas planas paralelas distanciadas de e= 2mm. A placa superior (1) 
move-se com uma velocidade de 4 m/s, enquanto a inferior (2) é fixa. Se o espaço entre as placas 
for preenchido com óleo (ν = 1,0x10-5 m²/s; γ = 8300 N/m³), qual será a tensão de cisalhamento 
que agirá no óleo? 
 
Resposta: 16,6 N/m² 
 
Problema 9. Uma placa quadrada de 1,0 m de lado e 20 N de peso desliza sobre um plano inclinado 
de 30°, sobre uma película de óleo. A velocidade da placa é de 2 m/s e mantida constante. Qual é 
a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é de 2 mm? 
 
Resposta: µ = 10-2 N.s/m² 
 
Problema 10. O pistão da figura tem uma massa de 0,5 kg. O cilindro de comprimento ilimitado 
é puxado para cima com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é 10 cm e do pistão é 9 cm, 
e entre os dois existe um óleo de viscosidade cinemática ν = 10-4 m²/s e peso específico γ = 8000 
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N/m³. Com que velocidade deve subir o cilindro para que o pistão mantenha o movimento 
permanente uniforme? Considere o perfil de velocidade linear, e a aceleração da gravidade g = 10 
m/s². 
 
Resposta: V0 = 22,1 m/s 
 
Problema11. Assumindo o diagrama de velocidades indicado na figura, em que a parábola, (V = 
a.y² + b.y + c), tem seu vértice a 10 cm do fundo, calcular o gradiente de velocidade e a tensão de 
cisalhamento para y = 0 , 5 e 10 cm. Adotar µ = 400 centipoises. 
 
Resposta: (50 s-1; 200 dina/cm²), (25 s-1; 100 dina/cm²), (0; 0). 
 
Problema12. Um fluido escoa sobre uma placa com o diagrama dado. Pede-se: 
a. V = f(y) 
b. a tensão de cisalhamento junto à placa 
 
Resposta:-0,75 y2+3y+2; t=0,03 N/m² 
 
 
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Problema13. A placa da figura tem uma área de 4m2 e espessura desprezível. Entre a placa e o 
solo existe um fluido que escoa, formando um diagrama de velocidades dado por V = 20·y·Vmáx 
(1-5y). A viscosidade dinâmica do fluido é de µ = 10-2 N.s/m² e a velocidade máxima do 
escoamento é igual a 4m/s. Pede-se: 
a. o gradiente de velocidades junto ao solo; 
a força necessária para manter a placa em equilíbrio 
Respostas: -80 s-1; 3,2 N 
 
Problema14. Duas grandes superfícies planas (S1 e S2) estão separadas de 55mm. O espaço entre 
elas está cheio de óleo (ν = 0,0065 m2/s; d = 0,85). Uma placa plana P, distanciada de S1 e S2, 
conforme a figura desloca-se com velocidade igual a 4,4m/s em relação a S1 e S2. A área de P é 
igual a 1,2m2 e admite-se que sua espessura é desprezível. Determine a força total capaz de 
promover o deslocamento de P em relação a S1 e S2. Dados: ρágua = 1000 kg/m3; g = 9,81m/s2. 
 
Resposta: 2291,6 N