O documento apresenta 8 questões sobre mecânica dos fluidos, incluindo cálculos de vazão, massa específica, força de jatos de água e força para manter um tampão fixo. As questões envolvem conceitos como conservação de massa, momento linear e perfil de velocidade em camadas limite.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
Lista 2A – Análise Integral – Conservação de massa e momento linear
Questão 1) (QUESTÃO 5.11 – MUNSON) A turbina de um avião consome 0,34kg/s de
combustível e 29,5kg/s de ar quando opera na condição de cruzeiro. A velocidade média dos
produtos de combustão em relação à turbina é igual a 457m/s. Estime a massa específica
média dos gases produzidos na combustão sabendo que a área da seção de descarga da
turbina é igual a 0,325 m².
ρ=0.2009 kg/m³
Questão 2) (QUESTÃO 5.15 – MUNSON) O compressor indicado na figura abaixo é alimentado
com 0,283m³/s de ar na condição padrão. O ar é descarregado do taque através de uma
tubulação que apresenta diâmetro de 30,5mm. A velocidade e a massa específica do ar que
escoa no tubo de descarga são iguais, respectivamente a 213m/s e 1,80 kg/m³.
a) Determine a taxa de variação de massa de ar contido no tanque em kg/s.
b) Determine a taxa média de variação da massa específica do ar contido no tanque
dM/dt = -0,085 kg/s dρ/dt= -0,15 kg/m³.s
Questão 3 ) (QUESTÃO 5.20 – MUNSON) A figura abaixo mostra o escoamento de um fluido
viscoso na região próxima a uma placa plana. Note que a velocidade do escoamento é nula na
placa e que aumenta continuamente até atingir um valor constante ao longe. Esta região que
apresenta variação de velocidade é denominada camada limite. O perfil de velocidade do
escoamento pode ser considerado uniforme no bordo de ataque da placa e o valor da
velocidade neste local é U. A velocidade também é constante e igual a U na fronteira externa
da camada limite. Se o perfil de velocidade longitudinal na seção 2 é dado por
𝑢(𝑦)
𝑈
=
𝑦
𝛿
Desenvolva uma expressão para calcular a vazão em volume na fronteira externa da camada
limite de imitada entre o bordo de ataque e a seção transversal que apresenta espessura de
camada limite δ.
𝑚 =̇
7
8
𝜌. 𝑈. 𝑙. 𝛿

2. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
Questão 4 ) (QUESTÃO 5.29 – MUNSON)
Um jato d’agua com diâmetro de 10 mm incide sobre um bloco que pesa 6N do modo indicado
pela figura abaixo. A espessura, largura e altura do bloco são, respectivamente, 15, 200 e 100
mm. Determine a vazão de água do jato necessária para tombar o bloco.
Q= 2,658 .10^-4 m³/s
Questão 5) (QUESTÃO 5.31 – MUNSON) O bocal curvo mostrado na figura abaixo está
instalado num tubo vertical e descarrega água na atmosfera. Quando a vazão é igual a 0,1m³/s
a pressão relativa na flange é de 40kPa. Determine a componente vertical da força necessária
para imobilizar o bocal. O peso do bocal é de 200N e o volume interno do bocal é de 0,012m³.
O sentido da força vertical é para cima ou para baixo?
482N para baixo
QUESTÃO 6 - (4.63 FOX 8ª ED) Jatos de água estão sendo usados cada vez com maior frequência
para operações de cortes de metais. Se uma bomba gera uma vazão de 63 × 10–6 m3/s através de um
orifício de diâmetro 0,254 mm, qual é a velocidade média do jato? Que força (N) o jato produzirá
por impacto, considerando como uma aproximação que a água segue pelos lados depois do impacto?
V=1243m/s e F= 78,3N

3. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
Questão 7- (4.65 FOX 8ª ED Calcule a força requerida para manter o tampão fixo na saída do tubo
de água. A vazão é 1,5 m3/s e a pressão a montante é 3,5MPa.
F= 90,4KN
Questão 8 (4.52 FOX 8ª ED ) Água escoa em regime permanente sobre uma placa plana porosa.
Uma sucção constante é aplicada ao longo da seção porosa. O perfil de velocidade na seção cd é