Trabalho de mecânica dos fluidos

1 – (Questão 1 da Lista em PDF) A distribuição de velocidade para o escoamento laminar desenvolvido entre placas paralelas é dada por: onde h é a distância separando as placas; a origem está situada na linha mediana entre as placas. Considere um escoamento de água a 15oC (viscosidade dinâmica = 10-3
N.s/m2), com umax = 0,50 m/s e h = 0,10 mm. Calcule a tensão de cisalhamento em módulo na placa superior.
2 – (Questão 2 da Lista em PDF) Uma patinadora de estilo livre no gelo desliza sobre patins a velocidade de V = 15 ft/s. O seu peso, 120 lbf, é suportado por uma fina película de água fundida do gelo pela pressão da lâmina do patim. Admita que a lâmina tem comprimento L=12 in e largura w=0,150 in, e que a película de água tem espessura h=0,0000575 in. Considere que a viscosidade dinâmica é igual a 3,74x10-5 lbf.s/ft2 e estime a desaceleração da patinadora que resulta do cisalhamento viscoso na película de água, desprezando efeitos das extremidades do patim.
3 – (Questão 3 da Lista em PDF) Petróleo bruto com densidade relativa SG = 0,82 e viscosidade dinâmica igual a 2,45x10-3 lbf.s/ft2, escoa de forma permanente sobre uma superfície inclinada de 30 graus para baixo em relação à horizontal, numa película de espessura h = 0,215 in. O perfil de velocidade é dado pela equação apresentada abaixo. A coordenada x está ao longo da superfície e “y” é normal a ela. Determine a magnitude e o sentido da tensão de cisalhamento que atua sobre a superfície.
4 – (Questão 4 da Lista em PDF) Homer Simpson tomava seu banho, quando o sabonete escorregou. Por curiosidade, o sabonete ficou estagnado sobre a sua barriga que forma um ângulo de 450 com a horizontal. O sabonete tem massa 100 gramas e a base de contato com a barriga tem área de dimensões 4 mm de largura por 7 mm de comprimento. A película de fluido entre a barriga e o sabonete é de 1,0 mm e a velocidade é representada pela função abaixo. Determine a viscosidade mínima [em Kg/(m.s)] para que o sabonete