4° Lista de Exercícios de Mecânica dos Fluidos ( Prof. Gilberto Garcia Cortez) 1- Água escoa na torneira localizada no andar térreo do edifício mostrado na Figura com velocidade máxima de 6,1 m/s. Determine as velocidades máximas dos escoamentos nas torneiras localizadas no subsolo e no primeiro andar do edifício. Admita que o escoamento é invíscito e que a altura de cada andar seja igual a 3,6 m. Resp.: V2(subsolo) = 10,38 m/s; V2(primeiro andar) = Impossível!!! 2- Uma mangueira de plástico, com 10m de comprimento e diâmetro interno igual a 15 mm, é utilizada para drenar uma piscina do modo mostrado na Figura. Qual é a vazão em volume do escoamento na mangueira? Admita que os efeitos viscosos sejam desprezíveis. Resp.: 5,13x10-4 m3/s 3- O diâmetro interno da tubulação mostrada na Figura é 1,9 mm e o jato d’água descarregado atinge uma altura, medida a partir da seção de descarga da tubulação, igual a 71 mm. Determine, nestas condições, a vazão em volume do escoamento na tubulação. Resp.: 1,2 m/s 4- Água escoa na tubulação axisimétrica mostrada na Figura. Determine a vazão em volume na contração em função de D sabendo que a diferença de alturas no manômetro é constante e igual a 0,2 m. Resp.: V2 = 1,98 m/s; Q = 1,56D2 5- A Figura mostra um material sendo cortado por um jato de líquido a alta pressão. Estime qual é a pressão necessária para produzir um jato com diâmetro igual a 0,1 mm e que apresente velocidade de 700 m/s. Qual é a vazão em volume deste jato? Admita que os efeitos viscosos são desprezíveis. Dado: ρlíquido = 1000 kg/m3. Resp.: P = 2,45.105 kN/m2 6- A Figura mostra a interação entre dois jatos d’água. Determine a altura h admitindo que os efeitos viscosos são desprezíveis e que A é um ponto de estagnação. Resp.: h = 13,87 m 7- A Figura mostra o escopo de um túnel de vento com circuito aberto. Determine a leitura no manômetro, h, localizado na seção de teste do túnel de vento quando a velocidade nesta seção for igual a 26,8 m/s. Calcule, também, a diferença entre a pressão de estagnação na região frontal do automóvel e a pressão na seção de teste. Resp.: h = 67,61 mm; P = 101,3 kN/m2 8- A vazão de água do escoamento ascendente no bocal mostrado na Figura é Q. Determine qual é o formato do bocal (isto é, D em função de z e D1) de modo que a pressão permaneça constante no escoamento. Admita que os efeitos viscosos sejam desprezíveis. D1 Resp.: D = 1/ 4 π 2 .g.D 14 .z 1 − 8.Q 2 9- Óleo (densidade igual a 0,83) escoa na tubulação mostrada na Figura. Determine a vazão em volume na tubulação sabendo que os efeitos viscosos são desprezíveis. Resp.: Q = 4,95.10-3 m3/s 10- Água escoa em regime permanente nos tanques mostrados na Figura. Determine a profundidade da água no tanque A, hA. Resp.: hA = 15,4 m