Mecânica dos Fluidos
Conteúdo da Aula:
Na placa retangular da figura 01, de largura 2 m e comprimento 5 m, determinar a força devida á água numa de suas faces e o seu ponto de aplicação. (rô=1.000 kg/m^3 | g = 9,8 m/s^2)
Vamos seguir a metodologia já apresentada anteriormente que é composta pelos seguintes passos: 1) Listar o tipo de problema ou de qual assunto se trata 2) Listar todas as variáveis cujos valores são dados e verificar unidades 3) Listar o que se pede 4) Montar o diagrama ou esquema do problema 5) Listar as hipóteses 6) Listar as fórmulas que envolvem o problema 7) Iniciar os cálculos;
Podemos verificar os passos 1 a 3 na figura 2.
O passo 4 refere-se ao esquema do problema, podemos utilizar a própria figura 01.
Já os passos 5 e 6 podemos visualizar na figura 3.
Por fim, iniciamos os cálculos que podem ser observados nas figuras 4 e 5.
Uma vez obtida a força, partimos para a sua localização, primeiramente calculando o momento de inércia.
Podemos observar os cálculos na figura 6.
Dessa forma obtivemos 4,96 m para a coordenar Ycp que corresponde a profundidade hcp de 2,48 m.
Figuras, fórmulas e Resolução:
CONSIDERAÇÕES SOBRE A MECÂNICA DOS FLUIDOS
A Mecânica dos Fluidos é uma disciplina da engenharia muito importante, pois ela trata da interação dos fluidos em diversos sistemas.
Fluido nada mais é do que a junção dos líquidos em gases em uma única classificação, assim passamos a dividir o estudo da mecânica em dois, o estudo relativo aos sólidos e o estudo relativos aos fluidos.
Entender os conceitos da Mecânica dos Fluidos é fundamental para qualquer aspirante a engenheiro, até mesmo os técnicos e tecnologos.
Os princípios da Mecânica dos Fluidos estão inseridos em qualquer sistemas que envolva um líquido ou gás (também vapor) e portanto, essencial na engenharia.
Nossa playlist de Mecânica dos Fluidos aborda os seguintes temas:
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Introdução
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Conceito técnico de Fluido
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Lei de Newton da Viscosidade e Tensão de Cisalhamento
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Fluidos Newtonianos e Fluidos Não-Newtonianos
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Conceito de Viscosidade Dinâmica
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Conceito de Massa Específica
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Conceito de Peso Específico
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Conceito de Densidade Relativa ou Peso Específico Relativo
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Conceito de Viscosidade Cinemática
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Estática dos Fluidos
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Conceito de Pressão
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Princípio de Stevin
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Lei de Pascal
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Conceito de Carga de Pressão
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Superfícies Submersas e Comportas
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Manometria e Manômetro em U
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Cinemática dos Fluidos
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Conceito de Escoamento em Regime Permanente e Não-Permanente
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Conceito de Escoamento Laminar, Escoamento de Transição e Escoamento Turbulento
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Número de Reynolds
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Conceito de Escoamento Ideal ou Não-Viscoso
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Conceito de Escoamento Incompressível
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Conceito de Linhas de Corrente e Trajetória
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Conceito de Escoamento Uniforme
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Conceito de Velocidade Média na Seção
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Conceito de Vazão Volumétrica
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Conceito de Vazão em Massa
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Equação da Continuidade
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Lei de Conservação da Massa
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Equação da Energia
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Energias Mecânicas Associadas ao Fluido
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Equação de Bernoulli
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Equação da Energia na presença de Uma Bomba ou Uma Turbina
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Equação da Energia Para um Fluido Real
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Altura Manométrica da Bomba
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Potência Hidráulica e Potência de Eixo
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Equação da Continuidade de Movimento
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Cálculo de Força Exercida por Um Fluido
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Cálculo de Perda de Carga
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Conceito de Raio Hidráulico e Diâmetro Hidráulico
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Conceito de Rugosidade Real, Rugosidade Uniforme e Rugosidade Equivalente
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Diagrama de Moody-Rouse
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Cálculo de Perda de Carga Distribuída
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Cálculo de Perda de Carga Localizada pelo comprimento equivalente e pelo coeficiente de perda de carga localizada.
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Exercício: Instalação de Bombeamento