relatorio

1ª Lista de Exercícios de Mecânica dos Fluidos
Prof: Fernando Peixoto
Assuntos: Conceitos e Definições, Descrição do Movimento de Fluidos, Hidrostática, Balanço Material (Conservação de Massa), 2ª Lei de Newton do Movimento (Abordagem do Volume de Controle)

1 – Faça o que se pede:
a) Mostre que a pressão do ar, em função da altitude (z) pode ser representada por .
b) Considere uma região na qual A = 105 Pa e B = 10-5 m-1. Nesta região, um helicóptero estabeleceu o plano de vôo descrito na figura abaixo (cotas em metros):

Calcule a taxa de variação da pressão experimentada pelo piloto (em Pa/m do percurso) quando este percorreu apenas 1000 m do percurso total. R: - 0.31 Pa/m.
c) Ao chegar ao destino, um paraquedista salta do helicóptero. Desprezando a resistência do ar, calcule a taxa (em Pa/s), experimentada pelo paraquedista no instante em que se passaram 10 segundos do salto. R: 96.54 Pa/s

2 – Suponha um escoamento descrito pelo campo de velocidades abaixo (descrição Euleriana):
, onde x, y e z são dados em metros, t em segundos e em m/s.
Calcule a aceleração experimentada pelo elemento de fluido que se localiza em x = 1m, y = 2m e z = 3m no instante t = 1s.

3 - Suponha um escoamento descrito pelo campo de velocidades abaixo (descrição Euleriana):
, onde x, y e z são dados em metros e em m/s.
a) Determine a equação da linha de corrente que passa por . R: xy = 16
b) Se um elemento de fluido passa por este ponto em t = 0 qual sua posição em t = 20 s? R:
c) Qual a trajetória descrita por este elemento em t = 20 s? E em t = 0s? R: xy = 16 (sempre)

4 – Um manômetro diferencial é usado para medir a diferença de pressão entre os pontos A e B da Figura abaixo. Sendo a massa específica da água igual a 1 g/ml e a densidade do mercúrio de 13.6, calcule a diferença de pressão observada.

R: 32 kPa

5 – Um tronco de madeira de formato cilíndrico mantém-se boiando em um reservatório de água