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Universidade Federal de Catalão 
Unidade Acadêmica de Engenharia 
Mecânica dos Fluidos 
Profª: Eliane Justino 
Primeira Lista de Exercícios 
 
Aluno(a): ____________________________________________ 
 
 
 
 
1. Uma câmera de pneu, com volume igual a 0,085 m3, contém ar submetido a uma pressão de 180 
kPa (relativa) e a temperatura de 21º C. Sendo a constante dos gases perfeito igual do ar igual a 
286,9 J/kg.K,, pressão atmosférica igual a 101,3 kPa, determine: 
 
a) Massa específica do fluido contido na câmara. 
b) Peso do fluido contido na câmera 
c) A densidade do fluido contido na câmara. 
 
Resposta: a) 3,33 kg/m3; b) 2,78 N e c) 3,33 x 10-3 
 
2. O objeto mostrado na figura abaixo é constituído de um material poroso, ou seja, existem vazios 
em seu volume total em um valor de 30 por cento deste. Os vazios estão totalmente preenchidos 
com fluido líquido, se o objeto nesta condição, tem uma densidade de 0,65 e sabendo que a parte 
sólida tem uma massa de 35 kg, determine: 
 
a) A massa específica do fluido. 
b) O peso específico fluido. 
c) A densidade do fluido. 
 
 
 
Resposta: a) 546,29 kg/m3; b) 5359,17 N e c) 0,546 
 
 
3. Inicialmente, a massa específica do oxigênio contido num tanque é 2,0 kg/m3 quando a 
temperatura no gás é de 25º C. Este gás contrai isoentropicamente, quando submetido a uma 
temperatura de 75º C. Sendo a constante dos gases perfeitos do oxigênio igual a 286,9 J/kg. K e 
a razão entre os calores especifico e igual a 1,4. Para a condição final, determine: 
 
a) A massa específica do gás. 
b) O peso específico do gás. 
c) A densidade do gás. 
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Resposta: a) 2,95 kg/m3; b) 28,91 N e c) 0,00295 
 
4. O diâmetro e a altura do tanque cilíndrico mostrado na Figura abaixo são, respectivamente, iguais 
a 250 e 320 mm. Observe que o tanque desliza vagarosamente sobre um filme de óleo que é 
suportado por um plano inclinado. Sendo a espessura do filme de óleo e a velocidade de 
deslizamento constantes, o ângulo de inclinação igual a 17º, a viscosidade cinemática igual a 
0,012 m2/s, a massa do tanque igual a 25 kg e o perfil de velocidade linear, determine. 
 
a) Viscosidade dinâmica do óleo. 
b) Massa específica do fluido. 
c) Peso específico do fluido. 
d) Densidade do fluido. 
 
 
Resposta: a) 3,80 N.s/m2; b) 316,65 kg/m3; c) 3106,39 N/m3 e d) 0,317 
 
 
5. Na Figura abaixo, uma placa de espessua desprezível e área A = 4 m2 desloca com velocidade 
constante de 5 m/s, na interface de dois fluidos, tracionada por uma força F. Na parte superior, a 
espessura de fluido é 1 mm e o diagrama de velocidade é considerado linear. Na parte inferior a 
distribuição de pressão é parabólica, veja figura. Determine a força F para tracionar a placa. 
 
 
 
Resposta: F 792 N 
 
6. Um fluido escoa sobre uma placa plana de comprimento e largura iguais a 1,2 m e 2,5 m, 
respectivamente, como mostrado na figura abaixo, determine: 
 
a) A Tensão de cisalhamento junto à placa. 
b) A Força P que faz a placa deslocar. 
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Resposta: a) 3 x 10-2 N/m2 e b) 0,09 N 
 
7. O fundo de um recepiente cilindrico, bem como o espaço anular formado entre este recipiente e 
um cinlindro móvel, com compimento igual a 0,20 m, estão preenchidos com glicerina ( = 4,1 x 
10-1 N.s/m2), como mostrado na figura abaixo. A distância entre o fundo do recipiente cilíndrico 
e o cilindro móvel é igual 4 mm e os diâmetros do cilindro móvel e do recipiente são iguais a 
152,4 e 157,5 mm, respectivamente. Determine o torque necessário para manter o cilindro interno 
girando a 180 rpm, sendo que o recipiente cilindrico é imóvel e que a distribuição de velocidade 
no escoamento de glicerina, tanto no espaço anular como no fundo do recipiente é linear. 
 
 
 
 
Resposta: 2,708 N.m 
 
 
8. O fluido hélio, massa específica igual a 1,66x10-1 Kg/m3, está em um recipiente cujo a pressão 
absoluta inicialmente é de 101,3 KPa. Este fluido é comprimido isoentropicamente por uma 
pressão absoluta de 320 kPa. Sendo a razão entre os calores específicos igual a 1,66, determine o 
coeficiente de compressibilidade deste fluido. 
 
Resposta: 221367,09 Pa 
 
9. É possível, sob determinada condições, fazer um objeto metálico e maciço flutuar na água. 
Considere a colocação de uma agulha de aço com massa específica igual a 8000 kg/m3 na 
superfície livre da água contida no copo, sendo a tensão superficil da água igual a 7,34 x 10-2 N/m 
e adimitindo que esta atua na vertical e para cima, determine o máximo diâmetro da agulha para 
que esta flutue na água. 
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Resposta: D ≤ 1,19 x 10-3 m 
 
10. Um tubo aberto, com 2 mm de diâmetro interno, é inserido num banho de álcool etílico e um 
outro tubo, similar ao primeiro mais com 4 mm de diâmetro interno, é inserido num banho de 
água. A altura de coluna de líquido formada será maior em que tubo? Admita que o ângulo de 
contato do líquido com o tubo seja o mesmo nos dois casos, faz ângulo de 0o . 
 
Resposta: h1 = 5,89 e h2 =7,48, portanto h2 > h1 
 
11. O fluido manométrico do manômetro mostrado na Figura abaixo apresenta densidade de 13,6 e 
os tubos A e B contém água e óleo, respectivamente, a 20º C. Determine os valores de alterações 
das colunas de fluidos no braço direito e esquerdo do manômetro se a pressão no tubo A for 
diminuída de 9,00 kPa e a pressão no tubo B aumentar 6,20 kPa. Considere o peso específico da 
água contido no recipiente A igual a 9980 N/m3. 
 
 
 
Resposta: coluna da direita = 0,10 m e coluna da esquerda = 0,019 m 
 
12. A Figura abaixo mostra um conjunto cilindro-pistão (diâmetro = 75 mm) conectado a um 
manômetro de tubo inclinado com diâmetro igual a 12,5 mm. O fluido contido no cilindro e no 
manômetro é o óleo ( = 9,27 x 103 N/m3). O nível do fluido no manômetro sobe do ponto (1) 
para o (2) quando colocamos um peso (W) no topo do cilindro. Sendo que inicialmente o ponto 
(1) está no mesmo nível de altura da superfície livre do óleo no cilindro, qual é o valor da mudança 
de nível, “h”, se W for igual a 15 N e se houver uma variação de posição do pistão igual a “a”. 
 
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Resposta: h = 0,684 m 
 
13. Para configuração abaixo e sendo patm = 662 mmHg, Hg = 136.000 N/m3 e H2O = 10.000 N/m3, 
determine: 
 
a) Qual a pressão do gás em pressão absoluta. 
b) Qual é valor da cota z? 
c) Se colocarmos um embolo na superfície livre da água contida no tubo da esquerda, ou seja, no 
manômetro, e aplicarmos uma pressão de 2 kPa, qual será o novo valor da cota z. 
 
 
 
Resposta: a) 95032 Pa; b) 0,50 m; e c) 0,70 m 
 
 
14. No manômetro da Figura abaixo, sabe-se que, quando a força é 55,6 kN, leitura na régua é de 100 
cm. Determine o valor da nova leitura na régua, caso a Força dobre de valor. 
 
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Resposta: 1,106 m 
 
15. A Figura abaixo mostra o corte transversal de um tanque aberto que apresenta uma parede 
separadora interna. Observe que a partição direita contém gasolina e a outra contém água. A altura 
da superfície livre da gasolina é mantida a 5 metros. Uma comporta retangular, com altura e 
largura, respectivamente, iguais a 4 e 2 metros, articulada e com anteparo está instalada na parede 
interna. Sabendo que a massa específica da gasolina é igual a 700 kg/m3 e o da água é igual a 980 
kg/m3, determine a altura da superfície livre da água, h, para que a comporta saia da condição de 
equilíbrio indicada, 
 
 
 
Resposta: 4,34 m 
 
16. A comporta em L, ABC, mostrada na Figura abaixo, pode girar livremente em torno do ponto B. 
Considerando desprezível o peso da comporta e H2O = 9980 N/m3, determine o comprimento BC, 
para que o sistema esteja em equilíbrio. 
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Resposta: 1 m 
 
17. A comporta AB, mostrada na figura abaixo, tem 4,50 m de comprimento, 2,50 m de largura, 
considerando o plano do papel, está articulada no ponto B e atirantada no A, na qual é colocado 
um bloco com 4600 kg. A água tem peso específico igual a 9800N/m3, a comporta com espessura 
de 0,15, apresenta densidade igual a 7,85 e aceleração da gravidade é igual a9.81 m/s2. Determine 
o nível da água para que a comporta comece a abrir. 
 
 
 
 
Resposta: 1,96 m 
 
18. A Figura abaixo mostra uma comporta em L (OAB), articulada em O e que repousa sobre um 
suporte (B). Qual é a altura h em que o nível da água chega, sendo que uma força P = 450kPa 
mantém a comporta fechada. Admita que a largura da comporta, considerando o plano do papel, 
é igual a 3 m, H2O = 9980 N/m3 e despreze tanto o peso da comporta quanto o atrito na articulação. 
 
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Resposta: 3,08 m 
 
19. A parede inclinada AD do tanque mostrado na Figura abaixo é plana e contém uma comporta 
(ABC) articulada ao longo da linha BC. A vista em planta da comporta também está mostrada na 
Figura. Admitindo que o tanque contém água, peso específico 9800 N/m3 de determine o módulo 
da força que a água exerce sobre a comporta. 
 
 
 
 
Resposta: 4797,10 N 
 
20. O dique mostrado na figura abaixo é construído com concreto (concreto = 25 kN/m3) e é utilizado 
para reter um braço de mar que apresenta profundidade igual a 9 m. Determine o momento da 
força com fluido (por unidade de comprimento) que atua na superfície molhada do dique em 
relação ao eixo horizontal que passa pelo ponto A. Sendo H2O = 11.000 N/m3. 
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Resposta: 145430,28 N.m, no sentido anti-horário 
 
 
 
 
Bom Trabalho