Lista de Exercício - Cinemática - Mecanica dos Fluidos

1 Um carro cisterna aberto está cheio de água sofre uma aceleração de a3ms2 no trecho 1 Após desce uma rampa Trecho 2 mantendo a mesma aceleração Determine a o volume que extravasa no trecho 1 e b qual é o ângulo de declividade do nível da água referente ao plano horizontal Re a 45 m3 b 162º 2 Na figura a 245ms2 Determine as pressões efetivas nos pontos A B C D e E Nota g é 98ms2 ρagua1000Kgm3 Re PA0 Pa Patm PB2124 Pa PC7221 Pa PD19031 Pa PE8829 Pa 3 Um tanque retangular de 6 m de comprimento por 18 m de profundidade e 21 m de largura contém 09 m de água Se a aceleração linear horizontalmente na direção do comprimento do tanque é de 241 ms2 a Determinar a maior pressão sofrida no tanque e localize este ponto Pmax159 kPa b Se a aceleração fosse de 5 ms2 este fluido derramaria Caso positivo qual o volume seria perdido V454 m3 c Se a aceleração fosse de 5 ms2 e o tanque fosse fechado qual seria a maior pressão no recipiente Pmax235 kPa 4 Dois tanques reservatórios fechados transportam dois fluidos o fluido 1 tem uma densidade relativa de 2 e o fluido 2 tem uma densidade relativa de 12 Determine a maior pressão dentro do tanque fechado do fluido 1 confinado sabendo que a pressão no manômetro no ponto A é de 30kPa Nota O diâmetro do tanque esférico do fluido 2 é D4m Re Pmax1455 kPa 5 Um avião transporta um tanque com largura de 3m o qual é empregado para o combate de incêndio nas florestas brasileiras a Quando o avião decola do solo ele sobe com uma aceleração de 1ms2 Qual é a pressão máxima no tanque Nota Em terra após de encher totalmente o tanque as escotilhas são fechadas a pressão ambiente b Em uma das viagens no momento após da decolagem do solo a escotilha 2 se abre qual é o volume perdido nesta situação Re a37kPa bVol108m3 6 Um cilindro aberto de 1m de altura e 07 m de diâmetro no início contêm água a uma altura de 07 m Qual é a máxima velocidade angular de giro do cilindro sem perder água Re 99 rads 7 Qual a pressão encontrada no centro e nas bordas de um reservatório cilíndrico que contém água se este gira em torno de seu eixo geométrico a uma velocidade angular de 8 rads Resposta Pcentro2975 kgfm2 Pborda5025 kgfm2 8 Um canal de seção retangular b40 cm x b40 cm deve ser desviado em 90 para isso é construído um trecho em curva como mostra a figura ao lado O raio do giro referente ao centro da seção do canal é R4m A mudança de direção do escoamento gera um perfil de velocidade ver vista superior do canal no ponto B a velocidade é de 2ms Determinar a altura H da parede lateral do canal que evite o transbordamento da água Re H42 cm 9 Três placas A B e C com a mesma massa cada são mantidas em suspensão na mesma altura mediante um jato que impacta na base de cada placa Os diâmetros dos bocais por onde saem os jatos de água são idênticos e cada bocal encontrase na mesma altura Nessa situação podemos afirmar e justificar resposta a QAQBQC b QAQBQB c QAQBQC d QAQBQC 10 Em uma curva de redução 350 mm na entrada para 200 mm na saída disposta no plano vertical a vazão é de 028 m3 s de água A pressão na entrada é de 7 mca tratandose de uma curva de pequeno comprimento considerase a mesma cota para os pontos 1 e 2 entre os quais não existe perda de carga significativa O volume interno da curva é de 0084m3 obter obter as forças de reações que atuam sobre a curva quando o peso da curva for de 60 Kgf Resposta Fx 23 kN e Fy40 kN 11 Uma bifurcação vertical de ferro será instalada em um sistema que transporta petróleo com densidade de δ 09 A velocidade de entrada é de 2ms Os diâmetros de bifurcação são D1600 mm D2400 mm e D3500 mm A pressão na secção de entrada é de 20 mca não existem perdas significativas de energia no acessório a massa da bifurcação é de 150 kg e volume interno dentro da bifurcação é 280litros Determine as forças Verticais e Horizontais sobre as juntas Dica velocidades V2 e V3 são inversamente proporcionais aos diâmetros respectivamente Resposta Fx53 KN da esquerda para direita Fy185kN para cima 12 A figura mostra uma curva redutora de 30 O fluido é água Determine a As forças que atuam nas juntas 30 pontos b O valor de h no tubo de Pitot quando usamos mercúrio de densidade relativa 13 Fx 9799 N Fy5933 N h13 cm Q1 2 Força de Einstein produz no referencial do carro uma aceleração oposta só do carrinho 1 e 2 têm a mesma pressão 10 3 x 3 10 x 0 O carrinho fica assim Vderrama do ΔV 3 10 3 3 10 3 2 45 m³ b tg θ Aceleração horizontal Aceleração gravitacional 3 10 03 θ 162 2 PA 0 atm em contato com a atmosfera 3º ly 09 tg θ 241 98 0246 y 3 0245 y 0738 2 Em qualquer ponto dgy dgx Ponto de maior pressão y mudou e x 0 pmax 09 0738 98 159 pa ε é no ponto B b Se a aceleração fosse 5 tgθ 5 0510 98 y 0510 y 153 m não é possível 3 4 A questão ao princípio carece de alguma relação entre os dois reservatórios pois não há indicação de qual a relação do ponto A no topo do recipiente 1 com o recipiente 2 eles estão separados fisicamente 5 1 Questão sem sentido A pressão máxima é menor que a atmosfera 6 zr z0 w²r²2g Volume do liquido V zr dA z₀ w²r²2g r dr dθ z₀ h₀ w²R²4g altura do centro Para não transbordar zR 4 z₀ w²R²2g 4 altura h₀ w²R²4g w²R²2g 4 para w max w max 1 h₀ 4g R² 4 x 98 x 03 01275 9608 w max 99 rads 7 Diferença ideal entre o centro e a borda Δh w² R² 2g h centro 4 Δh2 h borda 4 Δh2 Δh w² R² 2g 8² 085² 2981 209 m h centro 295 m h borda 5045 m pressão no centro p ρgh centro 1000 98 2955 2 90026 Pa 290 10⁴ 2975 kgfm² 10 Pevorde Qgh barde 1000 981 50 µs edecehn 49420 5044kf m2 981