Prova da Unidade 2 de Mecânica dos Fluidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos 
2ª Avaliação – Tipo 1 
Professor: Semuel Ebenézer Dantas Costa 
Aluno: ________________________________________________________ 
 Orientações: Apenas 4 questão devem ser resolvidas e suas respostas finais 
devem ser escritas de caneta. 
Considerações: ρH2O = 1.000 kg/m
3
; µH2O = 1,0 cP; ρAr = 1,25 kg/m
3
; ρHg = 
13.600 kg/m
3
; 1,0 atm = 101,3 kPa ; 1,0 Pa.s = 1.000 cP; g = 9,8 m/s
2 
 
1) Água escoa de um tanque muito grande através de um tubo de 5 cm de diâmetro. 
O líquido escuro no manômetro é mercúrio. Estime a velocidade no tubo e a vazão de 
descarga, considerando o escoamento sem atrito. (2,5 pontos) 
 
2) Um líquido viscoso é drenado de um tanque circular, com diâmetro igual a 3,0 
m, através de um longo tubo circular de diâmetro igual a 50,0 mm. O perfil de 
velocidade no tubo de descarga é [ (
 
 
)
 
] 
Sabendo que umáx é igual a 6,0 m/s, determine a velocidade média do escoamento 
no tubo de drenagem. (2,0 pontos) 
3) Uma montagem com um bocal curvo que descarrega para a atmosfera é 
mostrada na figura a seguir. A massa do bocal é 4,5 kg e seu volume interno é de 0,002 
m
3
. A pressão manométrica na entrada é de 125 kPa. Sabendo que o fluido é água, 
determine a componente vertical da força necessária para imobilizar o bocal e indique 
seu sentido. (2,5 pontos) 
 
4) Um líquido de viscosidade µ = 300 cP escoa entre duas placas imóveis, 
paralelas, horizontais, distantes 5 mm e com escoamento laminar. O gradiente de 
pressão por unidade de comprimento ao longo do escoamento é - 2,0 kPa/m. Determine: 
(a) A velocidade máxima. 
(b) A vazão volumétrica por unidade de largura. 
(c) A vazão volumétrica por unidade de largura se o fluido fosse água. Considere a 
mesma distância entre as placas e o mesmo gradiente de pressão (3,0 pontos) 
5) Um fluido viscoso (ρ = 1282 kg/m3; µ = 1,44 Pa.s) está contido entre duas placas 
infinitas e paralelas mostradas na figura a seguir. O escoamento é promovido pelo 
movimento da placa superior e pela ação de um pequeno gradiente de pressão. Note que 
a placa inferior é imóvel. O manômetro em U (cujo fluido manométrico tem peso 
específico igual a 15710 N/m
3
) indicado na figura fornece uma leitura diferencial de 2,5 
mm quando a velocidade da placa superior, U, é igual a 6,1 mm/s. Nestas condições, 
determine a vazão volumétrica por unidade de largura das placas. Admita que o 
escoamento é laminar. (3,0 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: ________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aluno: ________________________________________________________