Aula 01 - Exercício de Aprendizagem (Propriedade dos Fluidos) - RUI CANTUÁRIA

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Universidade Federal do Amapá 
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas 
Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica 
Fenômenos de Transporte 
Aula 01: Propriedade dos Fluidos 
Prof. Dr. Alex Rodrigues 
Acadêmico: Rui Sampaio dos Santos Cantuária 
 
 
EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 
Orientação: Esse exercício é o mecanismo de quantificação de presença na Aula 01 e comporá umas 
das nossas avaliações parciais. Devolva-o resolvido até o dia 20 de maio de 2021 através do Google 
Classroom. 
 
1- Para as assertivas abaixo, marque V quando forem verdadeiras e F quando forem falsas, 
reconstruindo-as corretamente. 
a) (V) Fluido é uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma força 
tangencial qualquer; 
b) (F) Tensão cisalhante é uma força tangencial aplicada por unidade de volume; 
c) (F) Quando um força é aplicada tangencialmente em velocidade constante e essa se iguala às 
forças internas que atuam no fluído e resulta em um equilíbrio de forças com aceleração nula, 
diz-se que o sistema encontra-se em equilíbrio estático e a força resultante é diferente de zero; 
d) (V) Fluidos Newtonianos são aqueles em que a tensão cisalhante é proporcional ao gradiente 
de velocidade; 
e) (F) Em substâncias fluidas, quando aplicada uma força tangencial constante, observa-se uma 
deformação angular adquirindo uma nova configuração de equilíbrio estático; 
f) (F) A Lei da Viscosidade de Newton impõe uma proporcionalidade entre tensão de 
cisalhamento e o gradiente de velocidade, podendo ser observado em fluídos em repouso; 
g) (V) Viscosidade dinâmica é a propriedade dos fluidos que permite equilibrar, dinamicamente, 
forças tangenciais externas quando os fluidos estão em movimento; 
h) (V) Pode-se afirmar que o peso específico é o produto entre a massa específica e a força da 
gravidade; 
i) (F) Os fluidos, quando submetidos a esforços normais, sofrem variações volumétricas infinitas; 
j) (V) Existindo tensão cisalhante ocorre escoamento, ou seja, o fluído entra em movimento; 
k) (V) Os fluídos líquidos se moldam à forma dos recipientes que os contêm devido ao 
escoamento causado pelo elemento cisalhamento da componente peso dos elementos do 
volume do fluido; 
l) (F) Nos fluidos Newtonianos, a tensão cisalhante aplicada é inversamente proporcional à taxa 
de deformação sofrida por um elemento fluido; 
m) (F) Viscosidade é causada pela coesão intermolecular e a pela transferência de momento linear 
através do sólido; 
n) (V) A viscosidade é a propriedade do fluido que determina a velocidade desse processo de 
moldagem; 
o) (F) Verifica-se que a glicerina se molda rapidamente a um recipiente, enquanto que o processo 
de moldagem da água é muito mais lento, pois a viscosidade da água é muito maior que a da 
glicerina, ou seja, a água oferece uma resistência maior à tensão de cisalhamento; 
p) (V) Verifica-se o efeito oposto sobre a viscosidade dos gases e dos líquidos em função da 
variação da temperatura. 
 
2- São dadas duas placas paralelas com distância de 2 mm. A placa superior move-se com velocidade 
de 4 m/s, enquanto que a inferior é fixa. Se o espaço entre as duas placa for preenchido com óleo 
(ʋ = 0,1 St, ρ = 830 Kg/m3), qual será a tensão cisalhante que agirá sobre o óleo? 
 
 
3- Uma placa quadrada de 1,0 m de lado e 20 N de peso desliza sobre um plano inclinado a 30º, 
sobre uma película de óleo. A velocidade da placa é de 2 m/s constante. Qual a viscosidade 
dinâmica do óleo se a espessura da película é de 2 mm? 
 
 
4) O pistão da figura tem uma massa de 0,5 Kg. O cilindro de cumprimento ilimitado é puxado para 
cima com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é de 10 cm e do pistão é 9 cm e entre os 
dois existe um óleo de V = 10-4 m2/s e ɣ = 8000 N/m3. Com que velocidade deve-se subir o cilindro 
para que o pistão permaneça em repouso? 
 
 
5) Assumindo o diagrama de velocidade indicado na figura, em que a parábola 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. 
 
 
6) A placa da figura tem uma área de 4 m2 e a espessura desprezível. Entre a placa e o solo existe um 
fluído que escoa, formando um diagrama de velocidade dado por v = 20y.vmax(1-5y). A 
viscosidade dinâmica do fluído é de 10-2 N.s/m2 e a velocidade máxima de escoamento é de 4 m/s. 
Pede-se: 
 
a) O gradiente de velocidade junto ao solo; 
 
b) A força necessária para manter a placa em equilíbrio. 
 
7) O dispositivo da figura é constituído de dois pistões de mesma dimensão geométrica que se 
deslocam em dois cilindros de mesma direção. Entre os pistões e o cilindro existe um lubrificante 
de viscosidade dinâmica igual a 10-2 N.m/s2. O peso específico do pistão (1) é 20.000 N/m3. Qual o 
peso específico do pistão (2) para que o conjunto se desloque na direção indicada com velocidade 
de 2 m/s constante. Desprezar o atrito da corda e das roldanas.