Engenharia e Cia: ex-comporta
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Mecânica dos Fluidos

Exercício Força Em Superfície Plana Submersa - Comportas

mecanica dos fluidos.gif

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:

comporta - superficie plana submersa
comporta - superfície plana submersa
comporta - superfície plana submersa
comporta - superficie plana submersa
comporta - superfície plana submersa
comporta - superficie plana submersa

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:

  • Introdução

    • Conceito técnico de Fluido​

    • Lei de Newton da Viscosidade e Tensão de Cisalhamento

    • Fluidos Newtonianos e Fluidos Não-Newtonianos

    • Conceito de Viscosidade Dinâmica

    • Conceito de Massa Específica

    • Conceito de Peso Específico

    • Conceito de Densidade Relativa ou Peso Específico Relativo

    • Conceito de Viscosidade Cinemática

  • Estática dos Fluidos​

    • Conceito de Pressão​

    • Princípio de Stevin

    • Lei de Pascal

    • Conceito de Carga de Pressão

    • Superfícies Submersas e Comportas

    • Manometria e Manômetro em U

  • Cinemática dos Fluidos

    • Conceito de Escoamento em Regime Permanente e Não-Permanente​

    • Conceito de Escoamento Laminar, Escoamento de Transição e Escoamento Turbulento

    • Número de Reynolds

    • Conceito de Escoamento Ideal ou Não-Viscoso

    • Conceito de Escoamento Incompressível

    • Conceito de Linhas de Corrente e Trajetória

    • Conceito de Escoamento Uniforme

    • Conceito de Velocidade Média na Seção

    • Conceito de Vazão Volumétrica

    • Conceito de Vazão em Massa

    • Equação da Continuidade

    • Lei de Conservação da Massa

  • Equação da Energia​

    • Energias Mecânicas Associadas ao Fluido​

    • Equação de Bernoulli

    • Equação da Energia na presença de Uma Bomba ou Uma Turbina

    • Equação da Energia Para um Fluido Real

    • Altura Manométrica da Bomba

    • Potência Hidráulica e Potência de Eixo

  • Equação da Continuidade de Movimento​

    • Cálculo de Força Exercida por Um Fluido​

  • Cálculo de Perda de Carga​

    • Conceito de Raio Hidráulico e Diâmetro Hidráulico​

    • Conceito de Rugosidade Real, Rugosidade Uniforme e Rugosidade Equivalente

    • Diagrama de Moody-Rouse

    • Cálculo de Perda de Carga Distribuída

    • Cálculo de Perda de Carga Localizada pelo comprimento equivalente e pelo coeficiente de perda de carga localizada.

  • Exercício: Instalação de Bombeamento​

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