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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DETARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
Lista de Exercícios I
Disciplina: Mecânica dos Fluidos I.
Conteúdo: Conceitos Fundamentais, lei de Newton da viscosidade e Reologia.
(1) Um corpo pesa 1000 lbf quando submetido à gravidade padrão da Terra, cujo valor é g = 32,174 ft/s2. (a) Qual é sua massa em Kg? (b) Qual será o peso desse corpo em
N se ele estiver submetido á gravidade da Lua, em que glua = 1.62 m/s2? (c) Com que rapidez o corpo irá acelerar se uma força de 400 lbf for aplicada a ele na Lua ou na
Terra?
(2) Indústrias envolvidas na medida de viscosidade continuam usando o sistema CGS de unidade, pois centímetros e gramas resultam em números convenientes para muitos fluidos. A unidade da viscosidade absoluta (µ) é o poise, que recebeu esse nome em homenagem a J.L.M. Poiseuille, um médico francês que em 1840 realizou experimentos pioneiros com escoamento de água em tubos, 1 poise = 1 g/(cm.s). A unidade da viscosidade cinemática (ʋ) é o Stokes, que recebeu esse nome em homenagem a G.G.Stokes, um físico britânico que em 1845 ajudou a desenvolver as equações diferenciais parciais básicas da quantidade de movimento dos fluidos, 1 stokes = 1 cm2/s. A água a 20 ºC ter µ = 0.01 poise e também ʋ = 0.01 stokes.
Expresse esses resultados em unidades do (a) SI e do (b) BG.
(3) Em 1890 Robert Manning, um engenheiro irlandês, propôs a seguinte formula empírica para a velocidade média em escoamento uniforme devido à ação da gravidade em um canal aberto (unidade do BG);

Em que:
R = raio hidráulico do canal;
S = declividade do canal (tangente do ângulo que o fundo do canal faz com a horizontal); n = fator de rugosidade de Manning; e n é uma constante para uma dada condição da superfície das paredes e do fundo do canal. (a) A fórmula de Manning é dimensionalmente consistente? (b) A equação acima é considerada valida em unidades BG com n considerado como adimensional.
Reescreva-a na forma do