Hidraulica - lista 5

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Hidráulica Pag: 1
Universidade de Pernambuco (UPE)
Escola Politécnica de Pernambuco (POLI)
Curso de Engenharia Civil
 HIDRÁULICA Prof Jaime Cabral
LISTA DE EXERCÍCIOS 5 – Princípios de Conservação
 Massa (eq. da Continuidade), Energia, Quant de Mov e Quant de Mov Angular
1)Qual a fórmula da equação da continuidade para:
a) Trecho de um tubo de corrente com escoamento permanente.
b) Trecho de um tubo de corrente com escoamento permanente e fluido incompressível.
2) Qual a equação da conservação da quantidade de movimento para um escoamento permanente num tubo 
de corrente?
3) Na questão anterior, qual o significado físico da expressão ” Q v” ? O que acontece quando as forças 
externas forem nulas?
4) Explique de maneira simplificada os seguintes conceitos:
a) Altura Taquimétrica
b) Altura Piezométrica
c) Medidor Venturi
d) Tubo de Pitot
e) Linha Energética
f) Linha Piezométrica
g) Perdas de Carga
h) Coeficiente de Coriolis
5) Nas equações abaixo explique o significado de cada termo:
a) Escreva a equação de Bernoulli na forma da energia por unidade de massa.
b) Escreva a equação de Bernoulli na forma de energia por unidade de peso.
c) Quais os tipos de escoamento em que as equações acima valem?
d) Escreva a equação de Bernoulli para aplicação na prática.
e) Equação da quantidade de movimento angiular.
6)a) De que maneira poderemos fazer sucção, utilizando ar comprimido?
 b) Explique como um barco à vela pode navegar contra o vento.
7) Escreva a equação de Navier-Stokes explicando o significado físico dos seus termos.
8) Um escoamento permanente apresenta as linhas de corrente representadas ao lado. 
A velocidade no ponto A é de 3,0 m/s, logo a velocidade no ponto B, será:
(fluido incompressível e largura constante)
9) Na figura da ampliação do diâmetro, qual vazão e qual a velocidade na seção 2? (fluido incompressível)
10) O manômetro aplicado ao venturi mostra uma pressão diferencial equivalente a 36,0 cm. Considerando 
que não há perdas de energia, qual a vazão no venturi é?
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11) Uma tubulação para transporte d'água muda o diâmetro de 15 cm para 45 cm da seção M para a seção 
N. A seção M está 4,0 m abaixo de N e as pressões são 1 Kg/cm2 e 0,60 Kg/cm2. Se a vazão é de 150 l/s, 
qual o valor da perda de carga e a direção do escoamento?
12) No medidor venturi abaixo, mostrar que a vazão pode ser dada pela expressão abaixo, desprezando-se 
as perdas.
13) No dispositivo abaixo, instalou-se um tubo de Pitot e um manômetro na tubulação. Determinar a 
velocidade de escoamento na tubulação.
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14) Uma curva plana desvia um fluxo de água de 80 mm de diâmetro através de um ângulo de 45°. Para uma 
velocidade de 40 m/s para a direita, determinar o valor das componentes da força desenvolvida contra a 
curva. (considere o atrito desprezível)
15) A força exercida por um jato d'água de 25 mm de diâmetro contra uma placa chata presa normalmente ao 
eixo do fluxo é de 70Kgf. Qual é o fluxo em m3/s?
16) Um jato de água de 70 mm de diâmetro, movendo-se para direita, atinge uma placa suspensa 
normalmente pelo seu eixo. O jato movimenta-se a 2,0 m/s e a placa também move-se para direita com 
velocidade de 1,0 m/s. Que força manteria a placa em equilíbrio?
17) Um jato de 6,0 cm de diâmetro tem uma velocidade de 30 m/s. Ele se choca contra uma lâmina que se 
move na mesma direção e sentido a 20 m/s. O ângulo de deflexão da lâmina é de 150°. Supondo a ausência 
de atrito, calcular as componentes x e y da força exercida pela água sobre a placa.
18) Um tubo de diâmetro 60 cm é ligado a um tubo de 30 cm através de uma redução. Para um fluxo de 0,30 
m3/s e pressão em A de 1,80 Kg/cm2, que força exercerá o liquido sobre a redução, desprezando-se qualquer 
perda.
19) Quais as componentes Fx e Fy da força necessária para manter a "caixa" da figura abaixo em equilíbrio? 
Considere que todas as pressões manométricas nas entradas das tubulações são nulas.
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20) Calcular as componentes Fx e Fy da força necessária para manter o desviador da figura em equilíbrio.
Qo = 85 L/s, vo = 9,1 m/s, Q1 = 0,6 Qo ângulo com eixo x = 60o 
21) Calcular a Força Estática e a Força Dinâmica exercida pela água sobre as reduções indicadas abaixo. 
Despreze as perdas. As curvas estão num plano horizontal.