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LISTA – 2
EXERCÍCIOS VISCOSIDADE

1. Um bloco de 50 kg desloca-se numa placa plana horizontal com uma velocidade constante de 2,0 m/s. A área da base do bloco é de 3×104 mm2. Determinar a força a que o bloco está sujeito se:
a) Não existir lubrificante (atrito seco) e o coeficiente de atrito for f = 0,2; (Resp. 100 N)
b) Existir uma película de óleo com 0,2 mm de espessura e viscosidade μ = 0,9 Poise. (Resp. 27 N)

2. Um óleo de viscosidade dinâmica μ = 4.524×10-6 kgf⋅s/m² escoa, em regime laminar, num tubo de raio r = 90 mm. Supondo que o perfil de velocidades é linear, determinar:
a) O gradiente de velocidade (dv/dy); (Resp. 12 /s)
b) A tensão de corte no fluido. (Resp. 0,054 kgf / m²)

3. Um êmbolo hidráulico cilíndrico com 250 mm de diâmetro desloca-se num cilindro concêntrico com 250,3 mm de diâmetro interno. O comprimento do êmbolo é de 1,5 m. O espaço anelar está cheio com um lubrificante de massa volúmica ρ = 0,8 kg/dm³ e viscosidade cinemática ν = 3,5 Stokes (cm²/s). Se o êmbolo se deslocar com uma velocidade de 120 mm/s, qual é a força resistente ao movimento do mesmo? (Resp. 263,88)

4. A figura representa um aparelho para medir a viscosidade dinâmica de óleos. A folga radial entre o cilindro de aço (ρaço = 7800 kg/m3) e a camisa, totalmente preenchida pelo óleo, é de 0,5 mm. Uma vez preparado o aparelho o procedimento consiste em largar o cilindro sem velocidade inicial e, quando este se encontra já em movimento uniforme de queda, medir o seu tempo (Δt) de passagem entre duas marcas que distam entre si 25 cm na vertical.
a) Determine a viscosidade de um óleo para o qual se obteve Δt = 0,1 s. (0,039 N.s/m²)
b) Para um óleo com uma viscosidade dinâmica μ = 0,05 kg/(m⋅s) qual o tempo de passagem entre as marcas. (Resp. 0,13 seg)

NOTA: Considere: Fluidos com comportamento Newtoniano; Perfil de velocidades linear na espessura do fluido.

5. Um jogador de hóquei no gelo colocou o disco a deslizar a uma velocidade de 100 km/h com