Mecânica dos fluidos

Hidrodinâmica - Quarta aula

Exercícios

Prof. Paulo Cesar M. Penteado

Exercício 1:
(UFSM-RS)
Água, cuja densidade é 10³ kg/m³, escoa através de um tubo horizontal, com velocidade de 2 m/s, sob pressão de 2.10⁵ N/m². Em um certo ponto, o tubo apresenta um³estreitamento pelo qual a água flui à velocidade de 8 m/s. A pressão, nesse ponto, em N/m², é:

a) 0,5.10⁵               b) 1,0.10⁵               c) 1,7.10⁵ 

d) 4,2.10⁵               e) 8,0.10⁵

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Exercício 2:
Um galpão é coberto por um telhado com área de 400 m². Um vento forte sopra ax72xkm/h sobre esse telhado. O ar dentro do galpão está em²repouso e sob pressão de 1 atm. Considere que a densidade do ar seja ρ = 1,29 kg/m³ e adote 1xatmx=x1,0.10⁵ N/m². Determine:

a) a diferença de pressão do ar que circunda o telhado;
b) a força resultante²que atua sobre ele.

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Exercício 3:
Um tanque, com área de secção transversal S = 0,07 m², contém água 
(ρ = 10³ kg/m³). Um êmbolo, com massa total m = 10 kg, repousa sobre a superfície da água. Um orifício circular, com²diâmetro 1,5 cm é aberto na parede lateral do reservatório a uma²profundidade de 60 cm abaixo da superfície da água. Qual é a vazão²inicial de água, em litros/s, através do orifício?

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Exercício 4:
(UFPA) 
Em 5 minutos, um carro tanque descarrega 5.000 litros de gasolina, através de um mangote cuja seção transversal tem área igual a 0,00267 m² (ver figura abaixo).
 

Pergunta-se:

a) Qual a vazão volumétrica média desse escoamento, em litros/segundo?
b) Considerando os dados indicados na figura e g = 9,8 m/s², qual a vazão volumétrica, em litros/segundo, no²início do processo de descarga do combustível, quando o²nível de líquido no tanque está no ponto A?
c) O valor obtido no item b²deve ser maior, menor ou igual ao do item a?

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Exercício 5:
(UFJF-MG)
Na figura abaixo representamos um objeto de perfil triangular dentro de um túnel de vento. A área total do túnel de vento é 2.A, e a área acima do topo da seção triangular é B. Admitindo que o escoamento do ar é estacionário e que este se comporta como um fluido ideal (incompressível, sem atrito), responda as questões abaixo.

a) A velocidade do ar no topo do triângulo (região 2) é maior ou menor que a velocidade do ar na parte inferior (região 1)? Explique.
b) Utilizando a equação de Bernoulli, [p + (1/2.ρ.v²) = constante, para este caso], calcule a relação entre as pressões nas regiões 1 e 2.
c) Com base nas respostas²dos itens a) e b) explique como um planador pode voar.
 
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