Lista de FT

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
"JULIO DE MESQUITA FILHO"
Fenômenos de Transporte
Engenharia Ambiental/2° ano, 2° semestre de 2013
Prof. Dr. Marcello G. Rodrigues
3a Lista de Exercícios: Aplicações da lei da viscosidade de Newton
1) Num tear, o fio é esticado passando por uma fieira e é enrolado num tambor com velocidade constante, como mostra a figura abaixo. Na fieira, o fio é lubrificado e tingido por uma substância. A máxima força que pode ser aplicada no fio é 1,0
N, pois, ultrapassando-a, ele rompe. Sendo o diâmetro do fio 0,5 mm e o diâmetro da fieira 0,6 mm, e sendo a rotação do tambor 30 rpm, qual é a máxima viscosidade do lubrificante e qual é o momento necessário no eixo do tambor?
(lembrar que ω = 2πf e que v = ωr.) (Resp.: 0,1 Ns/m2, 0,1 Nm)

2) 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 Ns/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. (Resp.:
16800 N/m3)

3) O eixo da figura, ao girar, provoca a rotação do tambor. Este enrola a corda, que levanta um peso de 10 N com uma velocidade constante de 0,5 m/s. O fluido existente entre o eixo e o tambor tem μ = 0,1 Ns/m2 e apresenta um diagrama

linear de velocidades. Dados: R1 = 10 cm, R2 = 10,1 cm, R3 = 20 cm; ω = 2πf.
Pede-se:
a) A rotação do eixo em RPM (Resp.: 123,5 rpm)
b) O momento provocado pelo fluido contra a rotação do eixo. (Resp.: 1,96 Nm)

4)

No sistema da figura abaixo, o corpo cilíndrico de peso G desce com velocidade constante v = 2,0 m/s, fazendo o eixo girar. Dados μ = 1,0x10-3 Ns/m2; L = 2/π m; De = 50,2 cm; Di = 50,0 cm; d = 10 cm; G = 50 N, qual é o momento aplicado por um agente externo no eixo?