Agencia Nacional de Petroleo e gas

CAPÍTULO 1
1) Uma chapa plana fina de dimensões 20 cm x 20 cm é puxada horizontalmente com velocidade de 1 m/s sobre uma camada de óleo de 3,6 mm de espessura entre duas chapas planas, uma estacionária e outra movendo-se com velocidade constante de 0,3 m/s, como mostrado na figura abaixo. A viscosidade dinâmica do óleo é 0,027 Pa.s. Considerando que a velocidade da camada de óleo varie linearmente, (a) determine o ponto em que a velocidade do óleo seja nula e (b) determine a força que precisa ser aplicada sobre a chapa para manter o movimento.
Resposta: 0,6 mm

1,62 N

2) A viscosidade de um fluido deve ser medida com um viscosimetro constituído de dois cilindros concêntricos de 75 cm de comprimento. O diâmetro externo do cilindro interno é de 15 cm, e a folga entre os dois cilindros é
0,12 cm. O cilindro interno gira a 200 rpm e o torque medido é 0,8 N.m. Determine a viscosidade do fluido.
Resposta: 0,023 N.s/m

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3) Uma alavanca tem um peso W numa extremidade e está ligada a um cilindro na outra extremidade. O cilindro tem um peso insignificante e desliza para cima em uma película de óleo pesado de viscosidade µ =
1,49 kg/m.s. Se não houver nenhuma aceleração (rotação da alavanca uniforme), desprezando o peso da alavanca, e assumindo um perfil de velocidade linear do filme de óleo; estime a velocidade v2 de queda do peso W.
Dados: W = 20 N; L1 = 75 cm; L2 = 50 cm; D = 100 cm; L = 22 cm; e = 1 mm.
Resposta: 0,0086 m/s

4) O eixo da figura, ao virar, provoca a rotação do tambor. Este enrola a corda, que levanta um peso de 10 N com uma velocidade constante de 0,5 m/s. O fluido existente entre o eixo e o tambor tem viscosidade dinâmica
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de 0,1 N.s/m e apresenta um diagrama linear de velocidade. Dados R1 = 10 cm; R2 = 10,1 cm e R3 = 20 cm; pede-se: (a) a rotação do eixo em rpm; (b) o momento provocado pelo fluido contra a rotação do eixo.
Resposta: 123,5 rpm

1,96 N.m

5) No sistema da figura abaixo, o corpo cilindrico de peso G