Lista 6 - eduloureiro.com.br

LISTA DE EXERCÍCIOS 4
4.2 - A observação das marcas deixadas por pneus, de um carro que rodava ao longo de uma rua plana,
mostrou que o automóvel deslizou ainda 50 m depois da aplicação dos freios. O coeficiente de atrito entre
os pneus e o asfalto é estimado em  = 0,6. Qual a velocidade provável do carro quando os freios foram
acionados?
4.6 - Uma pessoa, pesando 75 kg, viaja no elevador de um prédio. Calcular a força exercida por esta
pessoa no piso do elevador durante as acelerações constantes de (a) 3m/s2 para cima e (b) 2 m/s2 para
baixo.
4.8 - O desempenho de muitos carros modernos depende muito das formas aerodinâmicas de projeto que
geram forças de aderência, as quais aumentam a carga nos pneus e, conseqüentemente, as velocidades nas
curvas. Um carro de corridas na pista de Indianápolis tem massa de 800kg e seus dispositivos
aerodinâmicos produzem força de aderência igual a 8 kN às velocidades de competição. Cada curva da
pista Indy tem raio efetivo de 250 m e inclinação de 9,2 o. Para estas condições, estimar a aceleração radial
máxima e a velocidade que um carro Indy pode suportar nas curvas. Admitir que o coeficiente de atrito
dos pneus de corrida é de 1,2.
4.14 - Um automóvel pesando 1500 kg possui um mecanismo que alimenta as rodas tratoras com 50 kW.
Determinar o menor intervalo de tempo e a menor distância necessários para acelerar o veículo da posição
de repouso a 25 m/s, em trecho de estrada plana, desprezando-se o atrito de rolamento e a resistência do
ar.
4.20 - O sistema de arrefecimento de um automóvel contém 20 litros de líquido para refrigeração. O
motor é acionado em manhã fria de inverno, quando a temperatura é de -10oC. Durante o período de
aquecimento o motor transmite calor ao líquido à razão de 5kW. Estimar o tempo mínimo necessário
para que o líquido em causa atinja a temperatura de 15 oC, se sua capacidade térmica é igual à da água.
4.24 - O campo de certo escoamento é dado por
do escoamento é dada por



V  ayi  bk , onde a = 2s-1 e b = 1 ft/s. A vazão Q,
 
Q   V  dA . Avaliar a vazão através da área tracejada na figura abaixo.
A
Todas as dimensões são dadas em pés.
4.28 - A massa específica de um fluido é 1.050 kg/m3. Este fluido escoa em movimento permanente
através de uma caixa de seção retangular como a mostrada na figura abaixo. Dados:
A1 = 0,05m2; A2 = 0,01 m2; A3 = 0,06 m2; V1 = 4i m/s e V2 = -8j m/s, determinar a velocidade, V3.
4.30 - Ar atmosférico sob as condições padrão penetra em um compressor à razão de 20m 3/min. O ar é
descarregado a 800 kPa (abs) a 60oC. Se a velocidade na linha de descarga deve ser limitada a 20m/s,
calcular o diâmetro desta linha.
4.32 - A água saindo de um tubo de seção circular possui, por hipótese, distribuição linear de velocidade
como indica a figura abaixo. Qual é a velocidade média de saída em termos de Vmax?
4.36 - Água penetra em um canal bidimensional de largura constante, h, com velocidade uniforme, U. O
canal faz uma curva de 90o que desvia o fluxo, de modo a produzir o perfil de velocidades mostrado, à
saída. Avaliar a constante C.
4.42 - Um depósito cilíndrico com 0,3 m de diâmetro é drenado por um furo no fundo. No instante em
que a profundidade da água é 0,6 m, a vazão média saindo do tanque é de 4 kg/s, determinar a taxa de
variação do nível de água neste momento.
4.44 - Um reservatório cilíndrico de diâmetro D = 50 mm esvazia-se por uma abertura no fundo com d =
5mm. A velocidade do líquido ao abandonar este reservatório pode ser calculada, aproximadamente,
por V = (2gy)1/2 em que y é a altura medida do fundo à superfície livre. Se este reservatório está
inicialmente cheio de água até a profundidade de yo = 0,4 m, estimar o tempo necessário para esvaziar
completamente o reservatório.