Turma A - Escola da Vida

Primeira prova
1 a Questão: A viscosidade do sangue pode ser determinada medindo-se a tensão de
cisalhamento , τ , e a taxa de deformação por cisalhamento, que é representada
dv
pelo gradiente de velocidade, , num viscosímetro. Utilizando os dados
dy
fornecidos na tabela determine se o sangue pode ser considerado como um
fluido newtoniano e justifique adequadamente. (Valor 1,0)
N
τ ( )
2 0,04 0,06 0,12 0,18 0,30 0,52 1,12 2,10
m
dv -1
(s
dy
)
2,25 4,50 11,3 22,5 45,0 90,0 225 450
2 a Questão: A figura a seguir mostra uma placa grande e móvel localizada entre duas placas
6 mm
3 mm
grandes e fixas. Observe que os espaços entre as placas estão preenchidos com
fluidos que apresentam viscosidades dinâmicas diferentes. Determine a força
unitária
r
F =
F
A
que deve ser aplicada à placa móvel para que ela tenha uma
velocidade constante e igual a 4 m/s. Considere que os diagramas de velocidades
sejam lineares. (Valor 2,0)
µ
=
0,02
placa fixa
N × s
m
2
placa fixa
F r
µ = 0 , 01N
× s
m
2
V = 4 m/s
1

3 a Questão: Um eixo com 25 mm de diâmetro é puxado num mancal cilíndrico conforme
mostra a figura a seguir. O espaço entre o eixo e o mancal, com folga igual a
0,3 mm, está preenchido com um óleo que apresenta viscosidade cinemática
igual a
-4
2
8 × 10 m e peso específico relativo igual a 0,91. Determine a
s
força F necessária para imprimir ao eixo uma velocidade de 3 m/s. Admita que
a distribuição de velocidade no fluido seja linear. (Valor 2,0)
mancal
eixo
mancal
0,5 m
lubrificante
Observação: Trabalhe com a aceleração de gravidade igual a 10 m/s²
F
2

4 a Questão: A figura a seguir representa o trecho de uma instalação hidráulica, onde deseja-se
determinar a pressão na linha do compressor ( p m ), a pressão estática na seção
(2), tanto na escala efetiva como na escala absoluta e a carga de pressão h2. É
conhecida a leitura barométrica igual a 695 mmHg, o peso específico relativo do
kgf
óleo igual a 0,85 e a leitura manométrica na seção (1) igual a 2,1 .
2
cm
(Valor 3,0)
p m
seção (1)
óleo
p m1
1,2 m
compressor
0,1m
seção (2)
Sugestão: Iniciar a análise da questão anterior pelo desenho e em seguida considerando a
1,4m
pressão estática da seção (1) lida pelo manômetro metálico (1) ( pm1)
procure
determinar a pressão criada pelo compressor e que será lida no manômetro
metálico ( p m )
Hg
h2
3

5 a Questão: O manômetro diferencial em forma de U esquematizado a seguir foi criado para
água
(1)
Observações:
determinar a diferença de pressão entre as seções (1) e (2) onde se utilizou como
fluido manométrico o mercúrio. Com o passar do tempo, procurando-se evitar a
utilização do mercúrio optou-se em substituir o manômetro diferencial em forma
de U por um manômetro metálico diferencial com escala em mbar (milibar),
para isto, além da escala, deve-se fornecer a pressão estática na seção (1).
Sabendo-se que a pressão estática na seção (2) é
kgf
2
cm
0,648 para a máxima
vazão, o que corresponde a situação onde teremos a maior diferença de pressão
entre as seções consideradas, especifique o manômetro metálico diferencial a ser
comprado.
buchão
local onde será instalado o manômetro
diferencial que será comprado
Hg
20 cm
1. A representação anterior é obtida para a máxima vazão da instalação.
5
5 5 N 10 kgf 10 kgf
2. 1bar
= 10 Pa = 10 = = = 1000 mbar
2
m 9,
8 2
m 9,
8 2
cm
3. Recomendado que o limite superior da faixa do manômetro metálico seja
∆p
aproximadamente igual a
0,
8018
(2)
4