ATPS

Terceira lista de exercícios Mecânica dos Fluidos

Professor: Robson Fleming

1. Qual a velocidade da água que escoa em um duto de 25 mm se a vazão é de 2 litros/s? Resp. 4,07 m/s

2. Qual a velocidade da água através de um furo na lateral de um tanque, se o desnível entre o furo e a superfície livre é de 2 m? Resp. 6,26 m/s

3. Um gás escoa em regime permanente no trecho de tubulação da figura. Na seção (1), tem-se A1=20 cm2, ρ1=4 kg/m3 e v1= 30 m/s. Na seção (2), A2=10 cm2 e ρ2 = 12 kg/m3. Qual é a velocidade na seção (2)? Resp. 20 m/s

4. Usa-se uma mangueira de 2 cm de diâmetro para encher um balde de 20L. Se for necessário 1 min para encher o balde, qual a velocidade com que a água sai da mangueira? Resp. 106 cm/s

5. No tubo da figura, determinar a vazão em volume, em massa, em peso e a velocidade na seção (2), sabendo que o fluido é água e que A1= 10cm2 e A2= 5cm2. (ρH2O =1000 kg/m3, g= 10 m/s2) Resp. Q= 1L/s, Qm= 1kg/s, QG=10N/s, v2=2m/s

6. A água escoa por uma mangueira de incêndio, com diâmetro de 6,35 cm e vazão de 0,012 m3/s. A mangueira termina num bocal com diâmetro interno de 2,2 cm. Qual a velocidade de saída da água por esse bocal? Resp. 31,6 m/s

7. O gêiser Old Faithful, no parque do Yellowstone, entra em erupção a intervalos de aproximadamente 1h, e a altura do jato atinge 40 m. (a) Com que velocidade a água sai do nível do solo? (b) Qual a pressão (acima da atmosférica) na câmara quente subterrânea? Resp. (a) 28,0 m/s (b) 392 kPa

8. O ar escoa num tubo convergente. A área da maior seção do tubo é 20 cm2 e a de menor é 10 cm2. A massa específica do ar na seção (1) é 1,2 kg/m3, enquanto na seção (2) é 0,9 kg/m3. Sendo a velocidade na seção (1) 10 m/s, determinar as vazões em massa, volume, em peso e a velocidade na seção (2). Resp. v2=26,7 m/s, Qm=0,024 kg/s, Q1=0,02 m3/s, Q2=0,0267 m3/s, QG=0,24 N/s

9. Um tubo admite água (ρH2O =1000 kg/m3) num reservatório com uma vazão de 20 L/s. No mesmo reservatório é trazido óleo (ρO =800 kg/m3) por outro tubo com uma vazão de 10L/s. A mistura homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção tem uma área de 30 cm2. Determinar a massa específica da mistura no tubo de descarga e sua velocidade. Resp. ρ3=933 kg/m3, v3=10 m/s

10. Água é descarregada de um tanque cúbico de 5 m de aresta por um tubo de 5 cm de diâmetro. A vazão no tubo é 10L/s. Determinar a velocidade de descida livre da água do tanque e, supondo desprezível a variação da vazão, determinar quanto tempo o nível da água levará para descer 20 c