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Resolução dos Exercícios - Mecânica dos Fluidos Franco Brunetti PDF Imprimir E-mail
Disciplinas - Fenômenos de Transportes

 

Foram ressolvidos os seguintes exercícios do capitulo 1 e 2 do livro Mecânica dos Fluídos de Franco Brunetti

1.1  - ) A Massa específica de um fluído é 1200kg/m³. Determinar o seu peso específico e o peso específico relativo  (g=9,8m/s²).
1.2 - )  A  viscosidade cinemática de um óleo é de 0,028 m²/s e o seu peso específico relativo é de 0,85. Determinar a viscosidade cinemática nos sistemas MK*S, CGS, e SI (g=10 m/s² ) .
1.3 - )  A viscosidade dinâmica de um óleo é de 5* 10E^(-4)   (kgf.s)/m^2  e o peso específico relativo é de 0,82. Determinar a viscosidade cinemática nos sistemas MK*S SI e CGS.
1.4 - ) O peso de 3dm³ de uma substância é 23,5 N. A viscosidade Cinemáica é de 10^(-5 )   m^2/s. Se g=10 m/s²  qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas CGS, MK*S e em N. min/km² e SI?
1.5 - ) São dadas duas placas planas paralelas à distância  de 2mm. A  placa superior move-se com velocidade de 4m/s enquanto que a inferior está fixa. Se i espaço entre as dias placas dor preenchido  com óleo (ν = 0,1 Stokes; ρ = 830 Kg/m³) , qual será a tensão de cisalhamento que agirá no óleo?
1.6-) Uma placa quadrada de 1,0m de lado e 20N de peso desliza sobre um plano inclinado de 30°, sobre uma película  de óleo. A velocidade da placa é de 2m/s constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é de 2mm?
1.7 - ) Um eixo cilíndrico vertical de diâmetro 10cm gira no interior de um mancal de diâmetro 10,005 cm. A folga entre eixo e mancal é preenchida com óleo de viscosidade dinâmica μ= 10E^(-2)  (N.s)/m^2   . Se o mancal tem comprimento de 25cm e o eixo gira com uma rotação de 1500 rpm, qual o momento resistente à rotação?
1..8 - ) Um pistão cai dentro de um cilindro com velocidade constante de 3,2 m/s. Entre o pistão e o cilindro existe uma película de óleo de viscosidade cinemática ν= 10E^(-3)  m^2/s e γ=8800N/m^3  . Sendo o diâmetro do pistão 10cm, seu comprimento 5cm e o diâmetro do cilindro 10,2 cm , determinar o peso do pistão. (g=10m/s²).
1.9  - ) O peso G da figura , ao descer gira o eixo que está apoiado em dois mancais, cilindricos de dimensões conhecidas com velocidade angular ω. Determinar o valor do peso G desprezando a rigidez e o atrito da corda e supondo que o diagrama de velocidades no lubrificante seja linear. Dados :
1.11 - ) Um viscosímetro de cilindros coaxiais é mostrado na figura. O cilindro externo está ligado a um eixo que transmite uma certa velocidade angular ω por meio de um motor. O Cilindro interno está suspenso por meio de um fio calibrado à torção. Quando o cilindro externo gira, devido as tensões de cisalhamento transmitidas pelo fluido, tende a girar o interno de forma a torcer o fio até que o esforço de torção no mesmo equilibre a ação das tensões de cisalhamento na periferia do cilindro interno. Sobre o fio pode estar montado um ponteiro que indicará sobre um mostrador previamente calibrado, o momento torçor aplicado.
1.12 - ) São dados dois planos paralelos à distância de 0,5 cm. O espaço entre os dois é preenchido com um fluído de μ= 10E^(-5)   (Kgf*s)/m^2 . Qual será a força necessária para arrastar uma chapa  de espessura 0,3 colocada a igual distância dos dois, de área 100 cm^2 à velocidade de 0,15 m/s^2 .
1.13 - ) Assumindo o Diagrama de velocidades indicado na figura, no qual a parábola tem seu vértice a 10 cm do fundo, calcular o gradiente de velocidade e a tensão de cisalhamento para y=0; 5; 10cm. Adotar μ = 400 centipoises.
1.17 ) Um balão sonda de formato esférico foi projetado para ter um diâmetro de 10m a uma altitude de 45000m. Se a pressão e temperatura nesta altitude são respectivamente 2000Kgf/m^2 (abs) e -60ºC, determinar o volume de hidrogênio a 10000Kgf/m^2 (abs) e 20ºC necessário para encher o balão na terra.
1.18 - ) Um gás natural tem peso específico relativo 0,6 em relação ao ar a 10000Kgf/m² (abs) e 15°C. Qual o peso deste gás nas mesmas condições de pressão e temperatura? Qual a constante R deste gás? 
1.19 - ) Calcular o Peso Específico do ar a 45000Kgf/m^2 (abs) e 38° C. (g=10m/s^2).
1.20 - ) Um volume de 10m^3 de dióxido de carbono a 27°C e 13600 Kgf/m^2  (abs)é comprimido até obter-se 2m^3. Se a compressão é isotérmica qual será a pressão final? Qual a pressão final se o processo fosse adiabático? (k=1,28).
2.1 - Qual a altura da coluna de mercúrio ( γHg=13600Kgf/m^3  ) que irá produzir na base a mesma pressão de uma coluna de água ( 〖γH〗_2 0=1000 Kgf/m^3  )    de 5m de altura.
2.2 - No Piezômetro inclinado da figura temos ( γA=1000Kgf/m^3  ), ( γB=2000Kgf/m^3  ), L1=20 cm, L2=30cm e α=30. Qual será a pressão atmosférica é 740m mmHg, qual o valor de P1 em mca, na escala absoluta?
2.3 - Calcular a pressão na câmera (1), sabendo que o pistão desloca-se com uma velocidade constante de 1,2m/S e a indicação do manômetro metálico é 0,1 Kgf/cm².
2.4 - Determinar a pressão de 3,5 atm nas outras unidades de pressão na escala efetiva e sendo a pressão atmosférica local 740mmHg, determinar a pressão absoluta em todas unidades de pressão.
2.6 - Na figura são mostrados dois cilindros mostrados em série. Se A1 = 60cm, A2 = 20cm^2, A3=40cm^2 e F2= 1400kgf, qual a força F1 necessária para manter o equilíbrio se P1 = 70Kgf/cm^2?
2.7 – Se o bloco de ferro no reservatório da figura repousa sem atrito com as paredes, calcular a pressão que será indicada pelos manômetros metálicos.
2.9 – No manômetro da figura o Fluido A é a água e o B o Mercúrio. Qual a pressão de P1?
2.10 ) No manômetro diferencia da figura o fluido A é água , B é óleo e o fluído manométrico é mercúrio. Sendo h1= 25cm, h2 = 100 cm, h3 = 80cm e h4 = 10 cm, qual a diferença de pressão PA-PB?
2.11 – Calcular a pressão na base do tanque da figura se o manômetro contem água, quanto será h?
 

 

 Segue abaixo link do PDF com os exercícios resolvidos.