Engenharia do Ambiente
Mecânica dos Fluidos Ambiental (1º semestre, 3º ano)
1º Teste, 04 de Novembro de 2014)
(Duration 1h30. Please answer on the test sheets and justify answers)
Problema I (6 valores)
Uma placa fina móvel à velocidade V e com área horizontal A
separa dois fluidos de viscosidades elevadas, 1 e 2 como
representado na figura ao lado. As distâncias da placa central
móvel às placas fixas são h1 e h2.
A
B
a) admitindo que os perfis de velocidade em cada um dos
fluidos são lineares, calcular a força F necessária para
mover a placa à velocidade V (2 val)
b) Tem que haver alguma relação entre as
viscosidades 1 e 2? (2 val)
c) Admitimos que os perfis de velocidade são lineares.
Porque é que qualquer que seja a sua forma à entrada
eles têm necessariamente que evoluir para perfis
lineares (na ausência de forças de pressão)? (2 val)
Problema II (8 valores)
Água escoa-se em regime estacionário através da
curva redutora de diâmetro representada na figura.
Se P1= 350kPa, V1=2.2 m/s, D1=24 cm e D2=8cm,
calcule:
a) A velocidade V2 (2 pts)
b) A pressão P2 admitindo que a conduta está num
plano horizontal (3 pts)
c) A força exercida na curva (3 pts)
Problema III (6 valores)
Admitindo que a largura perpendicular ao papel é 1 m.
a) Calcule a força hidrostática na comporta (2pts)
b) Calcule a profundidade do ponto de aplicação (2pts)
c) Calcule o diâmetro mínimo da esfera de betão
(densidade 2.4) necessário para manter a comporta
fechada. (2 pts)
