Mecanicafluidos

Petróleo bruto com densidade relativa SG = 0,82 e viscosidade dinâmica igual a 2,45x10-3 lbf.s/ft2, escoa de forma permanente sobre uma superfície inclinada de 30 graus para baixo em relação à horizontal, numa película de espessura h = 0,215 in. O perfil de velocidade é dado pela equação apresentada abaixo. A coordenada x está ao longo da superfície e “y” é normal a ela. Determine a magnitude e o sentido da tensão de cisalhamento que atua sobre a superfície.
4 – (Questão 4 da Lista em PDF) Homer Simpson tomava seu banho, quando o sabonete escorregou. Por curiosidade, o sabonete ficou estagnado sobre a sua barriga que forma um ângulo de 450 com a horizontal. O sabonete tem massa 100 gramas e a base de contato com a barriga tem área de dimensões 4 mm de largura por 7 mm de comprimento. A película de fluido entre a barriga e o sabonete é de 1,0 mm e a velocidade é representada pela função abaixo. Determine a viscosidade mínima [em Kg/(m.s)] para que o sabonete permaneça em repouso.



sen y y = u 




2
h g 2 uy= y ln y
3
1
2
3 2 
5 - (Questão 5 da Lista em PDF) A distribuição de velocidade de um fluido newtoniano num canal formado por duas placas paralelas e largas (conforme figura abaixo) é dada pela equação:
Onde V é a velocidade média. O fluido apresenta viscosidade dinâmica igual a 0,92 N.s/m2. Admitindo que V = 0,54 m/s e h = 4 mm determine os módulos de: (a) tensão de cisalhamento na parede inferior do canal e (b) tensão de cisalhamento que atua no plano central do canal.
6 – (Questão 6 da Lista em PDF) Um pistão, com diâmetro e comprimento respectivamente iguais a 39,2 e 121,3 mm, escorrega dentro de um tubo vertical com velocidade V. A superfície interna do tubo está lubrificada e a espessura do filme de óleo é igual a 0,08 mm. Sabendo que a massa do pistão e a viscosidade do óleo são iguais a 0,512 Kg e 0,84 N.s/m2, estime a velocidade V do pistão. Admita que o perfil de velocidade no filme de óleo é