1ª Lista de Exercícios

Entregar no dia da 1ª Prova

Equipe de 8 alunos

OBS: 1 m2 = 10000 cm

2

1 kgf = 10 N

1N = 100000 dina

1) Defina: Tensão de Cisalhamento, Fluídos, Massa Específica, Peso Específico,

Viscosidade Dinâmica, Viscosidade Cinemática, Fluído Newtoniano, Fluído

não-Newtoniano, Fluídos plásticos e pseudo-plásticos.

2) Um pistão de peso (P= 4N) cai dentro de um cilindro com uma velocidade

constante de 2 m s-1

. O diâmetro é 10,1 cm e do pistão é 10 cm. Determinar a

viscosidade do lubrificante colocado na folga entre o pistão e o cilindro.

Considerar L = 5 cm.

3) A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m2 s

-1 e seu peso específico

relativo é 0,85. Determine a viscosidade dinâmica em unidades no SI (N s m-2

),

MKS (kgf s m-2

) e CGS (dina s cm-2

).

4) A viscosidade dinâmica de um óleo é 5 x 10-4

kgf.s m-2

e o peso específico

relativo é 0,82. Determinar a viscosidade cinemática nos sistemas SI e stokes.

Considerar g = 9,81 m s-2

, γH2O é 1000 kgf m-³.

L

5) O peso de 3 dm3 de uma substância é de 23,5 N. A viscosidade cinemática é de

10-5

m2

s-1

. Se g = 9,81 m s-2

qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas SI (N

s m-2

), MKS (kgf s m-2

) e CGS (dina s cm-2

).

6) São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2 mm. A placa superior

move-se com a velocidade de 4 m s-1

enquanto a inferior é fixa. Se o espaço

entre as duas placas for preenchido com óleo (viscosidade cinemática = 0,1 st) e

massa específica = 830 kg m-3

, qual será a tensão de cisalhamento que agirá no

óleo?

7) Uma placa quadrada de 1,0 m de lado e 20 N de peso desliza sobre um plano

inclinado de 30º sob uma película de óleo. A velocidade da placa é de 2 m s-1

constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é 2

mm?

8) O dispositivo da Figura abaixo 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 de 10-2

N s m-2

. O peso específico do pistão (1) é de 20000 N m-3

. Qual

é o peso específico do pistão (2) para que o conjunto se desloque na direção

indicada com uma velocidade de 2 m s-1

constante? Desprezar os atritos das

cordas e roldanas.

9) Calcular o gradiente de velocidade e a tensão de cisalhamento para y= 0; 5,

10 cm. O diagrama de velocidades está indicado na figura abaixo,

(V=a.y2+b.y+c), e tem seu vértice a 10 cm do fundo. Adotar μ = 400 centipoises.

10) De acordo com o diagrama dado abaixo (escoamento de um fluido sobre uma

placa). Pede-se:

a) a equação da velocidade (v = f(y));

b) a tensão de cisalhamento junto a placa.

11) Determinar a pressão manométrica em A, devido à deflexão do mercúrio do

manômetro em “U” da figura abaixo.

12) De acordo com a Figura e os dados abaixo, pede-se:

Dados: γ H2O igual a 1000 kgf m-³ e γ do óleo é 800 kgf m

-³. Considerar: h1 =

25 cm, h2 =15 cm e h3 =50 cm.

a) Determinar a diferença de pressão entre A e B;

b) Se a pressão em B = 0,75 kgf cm-2

, qual será a pressão em A?

13) Calcular a diferença das pressões a montante e jusante do diafragma em mca, de

acordo com a indicação do manômetro diferencial do esquema abaixo. Líquido

em escoamento (H2O) líquido manométrico (mercúrio).

Dado: γ H2O igual a 1000 kgf m-³ e γ Hg igual a 13600 kgf m

-³. h = 0,6 m

14) Qual a diferença de pressão entre o sistema A e B (PA-PB)

h

15) Dado o esquema da Figura abaixo determinar:

a) Qual a leitura no manômetro metálico?

b) Qual é a força que age sobre o topo do reservatório?

16) Os recipientes A e B da Figura que contém água sob pressão é de 3 kgf cm-2

e

1,5 kgf cm-2

, respectivamente. Qual será a altura do mercúrio (h) no manômetro

diferencial?

17) Duas canalizações estão dando escoamento à água sob pressão (condutos

forçados). Determinar (PA - P B) das duas canalizações, empregando-se o

manômetro diferencial de mercúrio. Sabe-se que o centro das duas seções

apresentam uma diferença de nível de 8,70 m e que a altura do mercúrio é de

0,88 m.

18) O tubo A contém óleo ( d = 0,8 ) e o tubo B, água. Calcular as pressões em A e

B para as indicações do manômetro.

19) No manômetro diferencial mostrado na figura, o fluido A é água, B é óleo e o

fluido manométrico é mercúrio. Sendo h1 = 25 cm, h2 = 100 cm, h3 = 80 cm e h4

= 10 cm, determine qual é a diferença de pressão entre os pontos A e B.

Dados: γ H2O = 10000N m-³., γ Hg = 136000N m

-³., γ óleo = 8000N m

-³..

20) O tubo A da Figura contém tetracloreto de carbono com γr de 1,6 e o tanque B

contém uma solução salina com γr de 1,15. Determine a pressão do ar no tanque

B sabendo-se que a pressão no tubo A é igual a 1,72 bar.