Mecânica dos fluidos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA QUARTO SEMESTRE – TECNOLOGIA DISCIPLINA: MECÂNICA DOS FLUIDOS

PRIMEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS 1 – 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 1,92 u 3 V 1 2 y h
2

N.s/m2. Admitindo que V = 0,6 m/s e h = 5 mm determinem: (a) a tensão de cisalhamento na parede inferior do canal e (b) a tensão de cisalhamento que atua no plano central do canal.

2 – O pistão da _gura tem uma massa de 0,5 kg. O cilindro de comprimento ilimitado é puxado para cima com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é 10 cm e do pistão é 9 cm e entre os dois existe um óleo de μ = 10-4 m2/s e γ = 8.000 N/m3. Com que velocidade deve subir o cilindro para que o pistão permaneça em repouso? (diagrama linear e g = 10 m/s2).

3 – A condição de não escorregamento é muito importante na mecânica dos fluidos. Considere o escoamento mostrado na figura abaixo, onde duas camadas de fluido são arrastadas pelo movimento da placa superior. Observe que a placa inferior é imóvel. Determine a razão entre o valor da tensão de cisalhamento na superfície da placa

superior e a tensão de cisalhamento que atua na placa inferior do aparato.

4 – Uma placa quadrada de 1,0 m de lado e 20 N de peso desliza sobre um plano inclinado de 30o, sobre uma película de óleo. A velocidade da placa é 2 m/s constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é 2 mm?

5 – Um tubo manométrico que apresenta diâmetro interno igual a 2 mm está conectado ao tanque cilíndrico mostrado na figura ao lado. O diâmetro interno do tanque é 6,0 m, o peso específico do fluido manométrico é igual a 25,0 kN/m3, e a densidade relativa do segundo fluido presente no sistema é 1,10. Sabendo que o tanque está cheio, conforme a figura determine a densidade