Lista 1 MF P1

Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá
Departamento de Energia

1ª SÉRIE DE EXERCÍCIOS DE MECÂNICA DOS FLUIDOS

Professor: Alex M. Bimbato

Data: 15/05/2015

1. Para cada grandeza física listada, indique as dimensões usando a massa como dimensão primária, e dê as unidades SI típicas:

(a) Potência
(b) Pressão
(c) Velocidade angular
(d) Energia
(e) Momento de uma força
(f) Quantidade de movimento
(g) Tensão de cisalhamento
(h) Quantidade de movimento angular

2. Para os campos de velocidade dados abaixo, determine (as quantidades a e b são constantes):

i. Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê. ii. Se o escoamento é em regime permanente ou transiente, e por quê. r (a) V = (ax + t )e by ˆi r (b) V = (ax − by )ˆi r (c) V = axˆi + (e bx )ˆj r (d) V = axˆi + bx 2 ˆj + axkˆ r (e) V = axˆi + (e bt )ˆj r (f) V = axˆi + bx 2 ˆj + aykˆ

[

]

1

r
(g) V = axˆi + e bt ˆj + aykˆ r (h) V = axˆi + e by ˆj + azkˆ

( )
( )

3. Um líquido viscoso é cisalhado entre dois discos paralelos; o disco superior gira e o inferior é r fixo. O campo de velocidade entre os discos é dado por V = eˆ θ r ω z h . (A origem das coordenadas está localizada no centro do disco inferior; o disco superior está em z = h ). Quais são as dimensões desse campo de velocidade? Ele satisfaz as condições físicas de fronteira apropriadas? Quais são elas? 4. A distribuição de velocidade para o escoamento laminar entre placas paralelas é dada por:

u u máx

2

 2y 
=1−   ,
 h 

em que h é a distância separando as duas placas; a origem está situada na linha mediana entre as placas. Considere o escoamento de água a 15°C com velocidade máxima de 0,05 m s e

h = 0,1 mm . Calcule a força sobre uma seção de 1 m 2 da placa inferior e dê o seu sentido.

5. Uma fita adesiva, de espessura 0,38 mm e largura de 25 mm , deve ser revestida em ambos os lados com cola. Para isso, ela é puxada em posição centrada através de uma ranhura retangular estreita, sobrando um espaço de 0,3 mm em cada