Problemas de Fluidos

27- Um tubo horizontal onde ocorre um escoamento de água tem um estrangulamento, com mostra a figura ao
lado. No ponto 1, o diâmetro vale 6 cm, a velocidade 2 m s –1 e a pressão 180 kPa. No ponto 2, o diâmetro
vale 2 cm. Determine a velocidade e a pressão no ponto 2.
2
1
28- Num tubo de Venturi, equipado com um manómetro de mercúrio,
o ponto 1 tem o diâmetro de 12 cm, enquanto que no ponto 2
o diâmetro é 6 cm. Qual o fluxo Q de água no tubo de Venturi,
se a leitura no manómetro for 22 cm ?
(A densidade do mercúrio é igual a 13,6 g cm –3 .)
1
29- Que volume de água sairá, por minuto, de um tanque destapado
através de uma abertura de 3 cm de diâmetro que está 5 m abaixo
do nível da água no tanque ? 2
5 m
30- Um tubo de Pitot é montado na asa de um avião para determinar a velocidade do aparelho em relação ao
ar, que está à temperatura de 0 ºC. O tubo contém álcool e indica uma diferença de altura nos níveis de 26
cm. Qual a velocidade do avião em relação ao ar ? Considere a densidade do álcool igual a 8,1x10 2 kg m –3 .
FLUIDOS REAIS: Lei de Poiseuille; Número de Reynolds
31- Quanta água se escoará em 30 s, através de um tubo capilar de 200 mm de comprimento e de diâmetro
interno 1,5 mm, se a diferença de pressão através do tubo é de 5 cm-Hg ? A viscosidade da água é 0,801
cP e a densidade do mercúrio, 13,6 g cm –3 .
32- Uma artéria de uma pessoa foi reduzida a metade do seu diâmetro original devido a depósitos na parede
interna. Qual o factor de redução do fluxo de sangue, se a diferença de pressão ao longo da artéria
permanecer inalterada ?
33- Determine a velocidade crítica de um escoamento, a 20 ºC, num tubo de 20 mm (a) para a gasolina;
(b) para a água. (Viscosidade: 6,48x10 -7 m 2 s –1 – gasolina; 1,02x10 -6 m 2 s –1 – água.)
34- Determine o tipo de escoamento que ocorre num tubo de 305 mm quando (a) água a 15 ºC escoa a uma
velocidade de 1,07 m s –1 , e (b) óleo combustível pesado, a 15 ºC, escoa à mesma velocidade.
(Viscosidade: 11,3x10 -7 m 2 s –1 – água; 20,53x10 -5 m 2 s –1 – óleo combustível.)
35- Para condições de escoamento laminar, que diâmetro de tubo conduzirá 0,0057 m 3 s –1 de óleo
combustível a 4 ºC ? (viscosidade = 6,09x10 -6 m 2 s –1 )
Bibliografia:
“Física Geral”, Frederick J. Bueche, Schaum McGraw-Hill, São Paulo – Brasil, 1983
“Mecânica de Fluidos e Hidráulica”, R. V. Giles & et. al., Makron Books, Brasil, 1996
“Engineering Fluid Mechanics”, J. A. Roberson & C. T. Crowe, Wiley & Sons, 1997
FÍSICA II Mecânica de Fluidos Nova Edição 2005/2006 ESA – IPB