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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CAMPUS DE RUSSAS 
DISCIPLINA DE MECÂNICA DOS FLUIDOS 
01Para cada grandeza física listada, indique as dimensões usando a massa como a 
dimensão primária, e dê as unidades SI e Inglesas típicas: 
(a) Potência 
(b) Pressão 
(c) Módulo de elasticidade 
(d) Velocidade angular 
(e) Energia 
(f) Momento de uma força 
(g) Quantidade de movimento 
(h) Tensão de cisalhamento 
(i) Deformação 
(j) Quantidade de movimento angular 
 
02 Deduza os seguintes fatores de conversão: 
(a) Converta uma pressão de 1 psi para kPa. 
(b) Converta um volume de 1 litro para galões. 
(c) Converta uma viscosidade de 1 lbf·s/ft2 para N·s/m2. 
(d) Converta um calor específico de 4,18 kJ/kg·K para Btu/lbm·ºR. 
(e) Converta uma velocidade de 30 m/s para mph. 
(f) Converta um volume de 5,0 L para in3. 
 
03 Deduza os seguintes fatores de conversão: 
(a) Converta uma vazão volumétrica em in3/min para mm3/s. 
(b) Converta uma vazão volumétrica em metros cúbicos por segundo para galões por 
minuto (gpm). 
(c) Converta uma vazão volumétrica em litros por minuto para gpm (galões por minuto). 
(d) Converta uma vazão volumétrica de ar-padrão de pés cúbicos por minuto (SCFM 
– standard cubic feet per minute) para metros cúbicos por hora. Um pé cúbico-padrão 
de gás ocupa um pé cúbico na condição-padrão (T = 15°C e p = 101,3 kPa absoluta). 
 
04 Um recipiente pesa 15,5 N quando vazio. Quando cheio com água a 32°C, a massa 
do recipiente e do seu conteúdo é de 36,5 kg. Determine o peso da água no recipiente, e 
o seu volume em pés cúbicos, usando dados do Apêndice A – FOX&MACDONALDS. 
 
 
 
 
 
 
 
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05 A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028m2/s e o seu peso específico relativo é 
0,85. Determinar a viscosidade dinâmica em unidades dos sistemas MK*S, CGS e SI (g 
= 10 m/s2). 
 
06 O peso de 3 dm3 de uma substância é 23,5 N. A viscosidade cinemática é 10–5m2/s. 
Se g = 10m/s2, qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas CGS, MK*S, SI e em 
N.min/km2? 
 
07 São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2 mm. A placa superior move-se 
com velocidade de 4 m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o espaço entre as duas placas for 
preenchido com óleo (ν = 0,1St; ρ = 830 kg/m3), qual será a tensão de cisalhamento que 
agirá no óleo? 
 
 
 
08 O dispositivo da figura é constituído de dois pistões de mesmas dimensões geométricas 
que se deslocam em dois cilindros de mesmas dimensões. Entre os pistões e os cilindros 
existe um lubrificante de viscosidade dinâmica 10–2 N.s/m2. O peso específico do pistão 
(1) é 20.000 N/m3. Qual é o peso específico do pistão (2) para que o conjunto se desloque 
na direção indicada com uma velocidade de 2 m/s constante? Desprezar o atrito na corda 
e nas roldanas. 
 
 
 
 
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09 Assumindo o diagrama de velocidades 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; 10 cm. Adotar μ = 400 centipoises. 
 
 
10 Fluidos com viscosidades µ1 = 0,1 N · s/m2 eµ2= 0,15 N · s/m2 estão contidos entre 
duas placas (cada placa tem área de 1 m2). As espessuras são h1 = 0,5 mm e h2 = 0,3 
mm, respectivamente. Determine a força F para fazer com que a placa superior se mova 
a uma velocidade de 1 m/s. Qual é a velocidade do fluido na interface entre os dois 
fluidos? 
 
 
 
11 para os campos de velocidade dados abaixo, determine: 
a. Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê. 
b. Se o escoamento é em regime permanente ou transiente, e por quê. (As 
quantidades a e b são constantes.) 
 
 
12 Um campo de velocidade é especificado como em que = axy + by2, em que a = 2 
m−1s−1, b = −6 m−1s−1 e as coordenadas são medidas em metros. O campo de 
 
 
 
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escoamento é uni, bi ou tridimensional? Por quê? Calcule as componentes da velocidade 
no ponto (2, ½). 
 
13 Um bloco cúbico, com arestas de 0,1 metro e massa de 5 kg, desliza em um plano 
inclinado 30º para baixo em relação à horizontal, sobre um filme de óleo SAE 30 a 20ºC 
com 0,20 mm de espessura. Se o bloco for liberado do repouso em t = 0, qual a sua 
aceleração inicial? Deduza uma expressão para a velocidade do bloco em função do 
tempo. Trace a curva V(t). Determine a velocidade do bloco após 0,1 s. Se desejássemos 
que o bloco atingisse uma velocidade de 0,3 m/s nesse tempo, qual deveria ser a 
viscosidade µ do óleo? 
 
14 Encha lentamente um copo de vidro com água até o máximo nível possível. Observe 
o nível da água bem de perto. Explique agora como esse nível pode ser superior ao da 
borda do copo. 
 
15 Você pretende colocar cuidadosamente algumas agulhas de aço sobre a superfície livre 
da água em um grande tanque. As agulhas vêm em dois comprimentos: algumas com 5 
cm e outras com 10 cm de comprimento, e estão disponíveis nos diâmetros de 1 mm, 2,5 
mm e 5 mm. Faça uma previsão de quais agulhas irão flutuar, se é que alguma delas 
flutuará.