1) O documento apresenta 7 questões de problemas de mecânica dos fluidos resolvidas. As questões envolvem cálculos de velocidade, força e altura máxima de jatos de água em tubulações e mangueiras. 2) Na questão 1, calcula-se a velocidade de saída de jatos de um chuveiro a partir do caudal que entra e sai de uma bifurcação de tubulação. 3) Na questão 7, determina-se a velocidade média e força horizontal necessária para bombeiros segurarem um b

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 1 – Introdução e Conceitos Fundamentais
Questão 1) (Problema 3.32 Frank M. White) Água a 20֯C escoa em regime permanente através
da bifurcação de tubulação mostrada na Figura abaixo, entrando na seção 1 com 76 L/min. A
velocidade média na seção 2 é de 2,5 m/s. Uma porção do escoamento é desviada para um
chuveiro, que contém 100 orifícios de 1 mm de diâmetro. Considerando uniforme o escoamento
na ducha, estime a velocidade de saída dos jatos do chuveiro.
V=6,13 m/s
Questão 2) (Problema 3.13 - Frank M. White) O recipiente cilíndrico da Figura P3.13 tem 20 cm
de diâmetro e uma contração cônica no fundo com um furo de saída de 3 cm de diâmetro. O
tanque contém água limpa nas condições padrão ao nível do mar. Se a superfície da água
estiver descendo a uma taxa aproximadamente constante de dh/dt= - 20,072 m/s, calcule a
velocidade média V para fora na saída inferior.
V=3,2 m/s
Questão 3 ) (Problema 3.50 – Frank M. White) O motor a jato em uma bancada de testes,
Figura P3.50, recebe ar a 20 °C e 1 atm na seção 1, em que A1= 0,5 m² e V1 = 250 m/s. A
relação ar-combustível é de 1:30. O ar sai pela seção 2, em que a pressão é atmosférica, a
temperatura é mais alta, V2 = 900 m/s e A2 = 0,4 m². Calcule a força horizontal de reação da
bancada de testes, Rx, necessária para manter o motor fixo.

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Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
Questão 4) (Problema 3.54 –Frank M. White) Para o escoamento na redução de seção do tubo
da Figura abaixo, D1 = 8 cm, D2 = 5 cm e p2 = 1 atm. Todos os fluidos estão a 20°C. Se V1 = 5
m/s e a leitura do manômetro é h = 58 cm, calcule a força total à qual os parafusos dos flanges
resistem.
Rx= 162,53 N
Questão 5) (Problema 3.56 – Frank M. White) Água a 20°C escoa em regime permanente
através da caixa na Figura P3.56, entrando na seção (1) a 2 m/s.
Calcule:
(a) a força horizontal e (b) a força vertical necessárias para manter a caixa parada contra o
fluxo de quantidade de movimento.
Rx=-18,49N
Ry=7,12 N
Questão 6) (QUESTÃO 5-52|Çengel) O nível da água em um tanque é de 20 m acima do solo.
Uma mangueira está conectada à parte inferior do tanque, e o bocal no final da mangueira
aponta diretamente para cima. A tampa do tanque é hermética e a pressão manométrica do ar
acima da superfície da água é de 2 atm. O sistema está no nível do mar. Determine a altura
máxima até a qual a corrente de água pode chegar.

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ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica Dos Fluidos
Prof.ª Camila Pacelly Brandão de Araújo
𝑧 = ℎ = 40,7𝑚
Questão 7) (QUESTÃO 6-31|Çengel) Os bombeiros seguram um bocal na ponta de uma
mangueira enquanto tentam apagar um incêndio. Se o diâmetro de saída do bocal é de 6
cm e taxa de escoamento da água é de 5 m3
/min, determine (a) a velocidade média de
saída da água e (b) a força de resistência horizontal necessária para que os bombeiros
segurem o bocal.
𝐹⃗ ≅ 2457 𝑁
Vméd = 29,5 m/s