Lista de Exercícios 5 - Princípios de Conservação em Hidráulica

Universidade de Pernambuco UPE Escola Politécnica de Pernambuco POLI Curso de Engenharia Civil HIDRÁULICA Prof Jaime Cabral LISTA DE EXERCÍCIOS 5 Princípios de Conservação Massa eq da Continuidade Energia Quant de Mov e Quant de Mov Angular 1Qual a fórmula da equação da continuidade para a Trecho de um tubo de corrente com escoamento permanente b Trecho de um tubo de corrente com escoamento permanente e fluido incompressível 2 Qual a equação da conservação da quantidade de movimento para um escoamento permanente num tubo de corrente 3 Na questão anterior qual o significado físico da expressão Q v O que acontece quando as forças externas forem nulas 4 Explique de maneira simplificada os seguintes conceitos a Altura Taquimétrica b Altura Piezométrica c Medidor Venturi d Tubo de Pitot e Linha Energética f Linha Piezométrica g Perdas de Carga h Coeficiente de Coriolis 5 Nas equações abaixo explique o significado de cada termo a Escreva a equação de Bernoulli na forma da energia por unidade de massa b Escreva a equação de Bernoulli na forma de energia por unidade de peso c Quais os tipos de escoamento em que as equações acima valem d Escreva a equação de Bernoulli para aplicação na prática e Equação da quantidade de movimento angiular 6a De que maneira poderemos fazer sucção utilizando ar comprimido b Explique como um barco à vela pode navegar contra o vento 7 Escreva a equação de NavierStokes explicando o significado físico dos seus termos 8 Um escoamento permanente apresenta as linhas de corrente representadas ao lado A velocidade no ponto A é de 30 ms logo a velocidade no ponto B será fluido incompressível e largura constante 9 Na figura da ampliação do diâmetro qual vazão e qual a velocidade na seção 2 fluido incompressível 10 O manômetro aplicado ao venturi mostra uma pressão diferencial equivalente a 360 cm Considerando que não há perdas de energia qual a vazão no venturi é Hidráulica Pag 1 11 Uma tubulação para transporte dágua muda o diâmetro de 15 cm para 45 cm da seção M para a seção N A seção M está 40 m abaixo de N e as pressões são 1 Kgcm2 e 060 Kgcm2 Se a vazão é de 150 ls qual o valor da perda de carga e a direção do escoamento 12 No medidor venturi abaixo mostrar que a vazão pode ser dada pela expressão abaixo desprezandose as perdas 13 No dispositivo abaixo instalouse um tubo de Pitot e um manômetro na tubulação Determinar a velocidade de escoamento na tubulação Hidráulica Pag 2 14 Uma curva plana desvia um fluxo de água de 80 mm de diâmetro através de um ângulo de 45 Para uma velocidade de 40 ms para a direita determinar o valor das componentes da força desenvolvida contra a curva considere o atrito desprezível 15 A força exercida por um jato dágua de 25 mm de diâmetro contra uma placa chata presa normalmente ao eixo do fluxo é de 70Kgf Qual é o fluxo em m3s 16 Um jato de água de 70 mm de diâmetro movendose para direita atinge uma placa suspensa normalmente pelo seu eixo O jato movimentase a 20 ms e a placa também movese para direita com velocidade de 10 ms Que força manteria a placa em equilíbrio 17 Um jato de 60 cm de diâmetro tem uma velocidade de 30 ms Ele se choca contra uma lâmina que se move na mesma direção e sentido a 20 ms O ângulo de deflexão da lâmina é de 150 Supondo a ausência de atrito calcular as componentes x e y da força exercida pela água sobre a placa 18 Um tubo de diâmetro 60 cm é ligado a um tubo de 30 cm através de uma redução Para um fluxo de 030 m3s e pressão em A de 180 Kgcm2 que força exercerá o liquido sobre a redução desprezandose qualquer perda 19 Quais as componentes Fx e Fy da força necessária para manter a caixa da figura abaixo em equilíbrio Considere que todas as pressões manométricas nas entradas das tubulações são nulas Hidráulica Pag 3 20 Calcular as componentes Fx e Fy da força necessária para manter o desviador da figura em equilíbrio Qo 85 Ls vo 91 ms Q1 06 Qo ângulo com eixo x 60o 21 Calcular a Força Estática e a Força Dinâmica exercida pela água sobre as reduções indicadas abaixo Despreze as perdas As curvas estão num plano horizontal Hidráulica Pag 4