Primeira prova Civil
1a Questão: O diagrama abaixo representa duas funções da tensão de cisalhamento em
relação ao gradiente de velocidade para duas temperaturas diferentes de um
determinado líquido, pergunta-se:
a. Qual das retas representa a maior temperatura do fluído? Justifique
adequadamente. (valor 1,0)
b. Sabendo-se que o peso específico relativo do fluido para a maior
temperatura é igual a 0,82, qual a sua viscosidade cinemática em cSt
(centistokes) (valor 1,0)
τ
β
α
dv
dy
Dados:
g = 9,8
m
s2
α = 2o e β = 6o
As variáveis, tanto na
abscissa, como na ordenada
encontram-se no SI.
1
2a Questão: A figura a seguir mostra um bloco de 10 kg que desliza num plano inclinado.
Determine a velocidade terminal do bloco sabendo que a espessura do filme
de óleo SAE 30 é igual a 1 mm e que a temperatura é uniforme e igual a 16
0
C. Admita que a distribuição de velocidade no filme de óleo é linear e que a
área do bloco em contato com o óleo é 0,2 m2. (Valor 2,0)
filme de óleo
20o
v
superfície fixa de apoio
Dados:
µ = 0,8
g = 9,8
N×s
m2
m
s2
2
3a Questão: Um fluido newtoniano, peso específico relativo e viscosidade cinemática
respectivamente iguais a 0,92 e 4 × 10 − 4
m2
, escoa sobre uma superfície
s
móvel. O perfil de velocidade deste escoamento, na região próxima a
superfície, está mostrado na figura a seguir. Determine o valor, a direção e o
sentido da tensão de cisalhemento que atua sobre a placa. Expresse o
resultado em função de U (m/s), que é a velocidade constante e ε (m) que é a
espessura do fluido. (Valor 1,0)
Dada a função da velocidade
em relação a y:
y
U
ε
v 3 y 1 ⎛y⎞
= × − ×⎜ ⎟
U 2 ε 2 ⎝ε⎠
3
3
4a Questão: A figura a seguir representa o trecho de uma instalação hidráulica, onde
deseja-se determinar a pressão estática na seção (2), tanto na escala efetiva
como na escala absoluta. É conhecida a leitura barométrica igual a
688 mmHg, o peso específico relativo do fluido manométrico igual a 2,6,
o peso específico do óleo igual a 820
kgf
m3
e a leitura manométrica na seção
(1) igual a 1,5 bar. (Valor – 2,0)
Dado: 1 bar = 10 5 Pa = 10 5
(1)
N
m2
=
10 5 kgf
9,8 m 2
p m1
(2)
óleo
30 cm
25 cm
30
0
γ rm
kgf
kgf
Dados: γ H 2 O 0 = 1000
e γ Hg = 13600
3
4 C
m
m3
4
5a Questão: Um estudante de engenharia se defrontando com a necessidade de determinar,
tanto o peso específico, como o volume de um certo fluido e não tendo
nenhuma balança, nem dinamômetro e nem a possibilidade de comhecer a
área da seção transversal do recipiente que contém o fluido, localizou no
almoxerifado o dispositivo representado pela figura 1 e começou a procurar
resolver o problema que lhe entregue.
D taça = 1,6cm
Observações:
d = 0,4cm
1. considere a
espessura da
parede
desprezível;
2. γ água = 10 3
kgf
m3
água
figura 1
No intuito de determinar o peso específico do fluido, pegou parte de seu volume e obteve a
situação caracterizada pela figura 2 (Valor – 1,0)
D taça = 1,6cm
10 cm
d = 0,4cm
20 cm
fluido em questão
h=26 cm
10 cm
água
Figura 2
Já no intuito de determinar o volume total do fluido e observando que o mesmo
possibilitava o preenchimento total da taça de diâmetro igual a 1,6 cm a partir da figura 2, o
que originava uma nova altura (h’) d’água, pede-se representar esta nova situação
especificando, tanto a nova altura d’água como calculando o volume total do fluido em
questão. (Valor – 2,0)
5