ED-MECANICA_DOS_FLUIDOS

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Maria Carolina Rosario

14/09/2021

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Mecânica dos Fluidos

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ESTUDO DIRIGIDO
MECÂNICA DOS FLUIDOS - Prof. SAYMON SANTANA
Instruções:
• Cada estudo dirigido deverá ser feito em equipes compostas por até 6 pessoas.
• A lista deverá ser entregue conforme as especificações estabelecidas no contrato pedagógico e nas
instruções para confecção do ED.
• Redações iguais entre alunos, bem como textos copiados de materiais já publicados terão nota zerada.
01 - A figura a seguir mostra um balão esférico contendo
hélio. Observa-se que se o fludo for água (ρH2O), o empuxo
do balao é suficiente ara garantir que metade do volume V fi-
que submersa (situação mostrada). Entretanto, se o fluido for
óleo (ρol = 0, 8ρH2O) e o volume do balão for diminúıdo em
30%, apenas V/4 ficam flutuando. Ambas as situações são de
equiĺıbrio. Sabendo-se que o diâmetro do volume esférico V ,
feito de material desconhecido, é igual a D, pede-se determi-
nar o diâmetro do balão, presumidamente esférico, e a massa
espećıfica do material do volume. Dados: ρar = 1, 22kg/m
3,
ρHe = 0, 20kg/m
3, ambas em condições ambientais. O que
acontece se usarmos um volume maior para o balão (em qual-
quer caso)?
Balão de hélio
Ar
Fluido Volume, V
+
02 - Explique com suas próprias palavras o fenômeno da tur-
bulência. Cite exemplos de onde este comportamento pode
ocorrer.
03 - Explique com suas próprias palavras o fenômeno da ca-
vitação, quais as consequências de sua ocorrência em escoa-
mentos de fluidos e como isto pode ser evitado.
04 - Um pistão está se movendo em um cilindro a uma velo-
cidade de 19 ft/s, conforme mostra a figura a seguir. O óleo
presente entre o cilindro e o pistão tem uma viscosidade de
0,020 lb.s/ft2. Qual é a força necessária para manter este
movimento ?
05 - Calcule a diferença de pressão entre os pontos A e B nos
manômetros mostrados a seguir.
06 - No dispositivo a seguir, a leitura do manômetro é 30
kPa e a relação entre as áreas dos pistões é A2/A1 = 2. A
pressão atmosférica no local é 700 mmHg. Estando o sis-
tema em equiĺıbrio, determine a pressão pB na escala abso-
luta em mca. Adote: γ = 27000N/m3; a = 100cm; b = 80cm;
γHg = 136000N/m
3, γH2O = 10000N/m
3; A1/AH = 2;
α = 30◦.