Gab-TE-1S-2012

Gabarito TE-1S - Mecânica dos Fluidos - 2012-2
1) Um fluido newtoniano, de densidade e viscosidade cinemática iguais a 0,9 e 0,001
[m2/s], escoa sobre uma superfície fixa. O perfil de velocidade deste escoamento, na região
próxima a superfície, está mostrado na figura 1. Determine o valor da força que atua na
placa, considerando a tensão de cisalhamento constante sobre a placa e que esta placa
possui área de 0,05 [m2]. Use U = 2 [m/s] e d = 1 [mm].
du
du
F


A


A
yx
y x  
dy y 0
dy
du
3  1 y2 

 U 
dy
2 d 
F  A
du
3U

dy y 0 2d
3U
3x2
 (0,9x1.000) x 0,001x 0,05 x
 135 [N]
2d
2 x 0,001
2) Considere o arranjo da figura 2. Determine a diferença de pressão pA- pB.
p A  pB  1 5   2 5   3 5
pA  pB  g x1.500 x 5  g x 800 x 5  g x1.200 x 5
pA  pB  53.900 [N / m2 ]
Gabarito TE-1S - Mecânica dos Fluidos - 2012-2
3) Um submarino encontra-se a 30 [m] abaixo da superfície. Calcule a força resultante
sobre uma escotilha quadrada de 1 x 1 [m2]
h
h=30+y.sen30


F    p.dA
y
y=1 => h=30,5
F   hWdy
F  W
1

0
y=0 => h=30
(30  ysen30)dy
F  9.800x1x30  0,25
4) Um grande tanque está fixo em um carrinho. Água jorra através de um bocal de 600 [mm2]
a uma velocidade V igual a 5 [m/s]. O nível da água no tanque é mantido constante por adição
através de um tubo na vertical. Determine a tração no cabo para manter o tanque parado.
 

  
F  FC  FS    V V.dA
SC

i
1


y
F  W  30 y 
sen30 
2

0
F  296.450 [N]
2
 



V
F  FSx  Fx  T  m



2
6
T  (VA )V i  1.000 x5 x(600 x10 )(  i )


T  15 i [N]
T  15 [N]