MECANICA DOS FLUIDOS APLICADA

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[pic 13]

R= 10600

No trecho (1)-(2) da tubulação. Que está num plano horizontal escoa água em regime permanente. A perda de carga de (1) a (2) é de 20m e a vazão, 10 L/s. Qual é a força resultante aplicada pelo fluido na tubulação?

Dado: γ=10000N/m3

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R= 340N

FORÇAS EM SUPERFICIE SOLIDOS EM MOVIMENTO

Um bocal é instalado em um tanque como mostra a Figura. Determinar a força Fsx que deve ser aplicada para que ele permaneça parado. Esse novo bocal será instalado a 1 m de profundidade e admite-se que a sua perda de carga seja igual à do bocal da Figura. Desprezar o atrito das rodas. Dados: Po=150kPa; D2=10cm; ρ=1000Kg/m3; Hp(0,2)=6,5 m.

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R= 1649N

O sistema da Figura encontra-se em equilíbrio. Para resolver esse problema, despreze as perdas e determinar a altura ho.

Dados: γH2O=104 N/m3; γ=2x104 N/m3; Ap=8x10-3m2; h1=78,5cm; g=10m/s2

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R= 3,2mm

O jato de água (ρ=1000Kg/m3) de área Aj=10-4m2 incide com velocidade vj na pá solidária do carro, que se move sem atrito num plano horizontal. O carro, ao se mover, por ação do jato, reboca um peso G=20N sobre um plano inclinado. Se entre a base do bloco e a área 10-2m2 e o plano inclinado existe uma camada de lubrificante de óleo (μ=0,1N.s/m2) de espessura 10-4m, pergunta-se qual deve ser a velocidade do jato (vj) em m/s para que o bloco se movimente no plano inclinado com velocidade constante v=1m/s?

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[pic 21]

R= 21m/s

Segundo norma NBR 6445, a turbina Pelton (Figura 1) é uma turbina de ação na qual o fluxo de água incide sob a forma de jato sobre o rotor que possui pás em forma de duas conchas. A direção dos jatos é paralela em relação ao plano do rotor e seu projeto construtivo possui um rotor com pás em formato de conchas e por uma tubulação de adução que alimenta um ou mais injetores A posição do eixo pode ser vertical ou horizontal. Este tipo de turbina é projetado para operar em altas quedas e baixas vazões, entre 200m até 1.100m.

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Fonte: HISA - Grupo WEG

Considere o problema proposto no qual você como estudante de Engenharia precisa determinar a potência transmitida (N) por um jato de água a uma turbina de ação do tipo Pelton bem como determinar também o rendimento da transmissão de potência.

Considere: N=Fsxvs

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R=[pic 24][pic 25]

ANALISE DIMENSIONAL

No painel de um carro, está indicado no velocímetro que ele já "rodou" 120000 km. A alternativa que melhor indica a ordem de grandeza do número de voltas efetuadas pela roda desse carro, sabendo que o diâmetro da mesma vale 50 cm, é:

Adote ™ = 3. Despreze possíveis derrapagens e frenagens

R= 108

[pic 26]RESPOSTA: [pic 27]

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RESPOSTA: [pic 29]

Segundo a lei da gravitação de Newton, o módulo F da força gravitacional exercida por uma partícula de massa m2 sobre outra de massa m‚,

à distância d da primeira, é dada por F = G(m1m2‚)/d2, onde G é a constante da gravitação universal.

Em termos exclusivos das unidades de base do Sistema Internacional de Unidades (SI), G é expressa em

RESPOSTA: kg-1m3s-2

Medições da altura de líquido a montante de uma obstrução colocada em um escoamento de canal aberto podem ser usadas para determinar a vazão em volume. Tais obstruções, projetadas e calibradas para medir a vazão em um canal aberto são chamadas de vertedores. Admita que a vazão em volume Q, sobre um vertedor é uma função da altura a montante, h, da gravidade, g, e da largura do canal, b. Use a Análise Dimensional para determinar a dependência funcional de Q em relação às outras variáveis.

R= [pic 30]

Uma correia contínua, movendo-se verticalmente através de um banho de líquido viscoso, arrasta uma camada de líquido, de espessura h, ao longo dela. Admite-se que a vazão em volume do líquido, Q, depende de μ, ρ, g, h e v, onde v é a velocidade da correia. Aplique a análise dimensional para prever a forma de dependência de Q em relação às outras variáveis.

R= [pic 31]

Uma placa fina e retangular está imersa num escoamento uniforme com velocidade ao longe igual a v.

A placa apresenta largura e altura respectivamente iguais a w e h e está montada perpendicularmente ao escoamento principal.

Admita que o arrasto na placa (Fa) é função de w, h, ρ, μ e v.

Determine o conjunto de termos pi adequado para cada estudo experimental deste problema.

R= [pic 32]

ESTUDO DOS MODELOS

Água escoa a 32º F através de um tubo liso horizontal de 3 polegadas de diâmetro com uma velocidade média de 10 pés/s. A queda de pressão em 30 pés deste tubo é 2,0 lbf/po2. Determine a velocidade deve escoar Benzina (68 º F) em um tubo (geometricamente similar) de 1 pol. de diâmetro para que o escoamento seja dinâmicamente similar.

Dados: μH20 a 32 º F = 3,746×10-5 lgf.s/pé2; ρH20 a 32 º F = 1,939 slug / pé3;

μBenzina a 68 º F = 1,37×10-5 lbf.s/pé2; ρBenzina a 68 º F = 0,88