Um pistão hidráulico é usado para elevar uma carga de 10 toneladas. Os dados do fabricante indicam que o diâmetro e o comprimento do pistão são 0,1 m e 0,125 m, respectivamente, e a folga radial entre esses componentes é de 0,05 mm. Para efeitos de aproximação, considera-se o escoamento laminar com gradiente de pressão entre placas estacionárias e paralelas, aproxima-se a aceleração da gravidade para 10 m/s² e !$ \pi = 3 !$. O valor aproximado 3 da taxa de vazamento de fluido hidráulico em m³/s, quando utilizado um fluido de viscosidade igual a 0,2 Pa.s, é:

Uma esfera de 30 cm deverá ser puxada por uma embarcação a uma velocidade de 2,5 m/s na água do mar. A densidade média e a viscosidade da água na qual a esfera será rebocada são10³ kg/m³ e 1,5x10^-6 m²/s, respectivamente. Para determinar a força de arrasto na esfera em operação, foi criado um modelo de teste que será colocado em um túnel de vento; a densidade e a viscosidade do ar no túnel são de 1,25 kg/m³ e 1,8x10^-5 m²/s, respectivamente. O diâmetro do modelo é de 15 cm. Não há cavitação nem efeitos de compressibilidade com o modelo e com a esfera real.

Considerando que a esfera de teste está sob a ação de uma força de arrasto de 3 N, a força de arrasto, em Newton, correspondente a que age sobre a esfera real, é:

Uma esfera de 30 cm deverá ser puxada por uma embarcação a uma velocidade de 2,5 m/s na água do mar. A densidade média e a viscosidade da água na qual a esfera será rebocada são10³ kg/m³ e 1,5x10^-6 m²/s, respectivamente. Para determinar a força de arrasto na esfera em operação, foi criado um modelo de teste que será colocado em um túnel de vento; a densidade e a viscosidade do ar no túnel são de 1,25 kg/m³ e 1,8x10^-5 m²/s, respectivamente. O diâmetro do modelo é de 15 cm. Não há cavitação nem efeitos de compressibilidade com o modelo e com a esfera real.

A velocidade do vento no túnel requerida para teste é igual a, em m/s:

A respeito da teoria da camada limite para o escoamento de um fluido sobre uma superfície, podese afirmar que:

Para um escoamento laminar e com o número de Reynold igual a 1600, o valor do fator de atrito é:

Um engenheiro deve realizar a fixação de um cano que escoa um fluido. O cano utilizado contém a seção reta constante 2 e área igual a 0,2 m², com o regime de escoamento permanente. O cano tem 4 perfurações idênticas, diametralmente opostas, sendo que a reta que liga o centro de duas delas é perpendicular à reta que liga as outras duas. O somatório das vazões nos furos é igual a 40kg/s e o fluido escoa através dos furos na direção normal à parede do cano. Na entrada do cano, a pressão absoluta é de 621,775 kPa, 3 a massa específica do fluido é de 7 kg/m e a velocidade igual a 150 m/s. Na saída do cano, a pressão cai para 423,650 kPa e a massa 3 específica é de 4 kg/m³.

O módulo da força resultante, em kN, na direção axial do fluido sobre cano, é:

Um engenheiro deve realizar a fixação de um cano que escoa um fluido. O cano utilizado contém a seção reta constante 2 e área igual a 0,2 m², com o regime de escoamento permanente. O cano tem 4 perfurações idênticas, diametralmente opostas, sendo que a reta que liga o centro de duas delas é perpendicular à reta que liga as outras duas. O somatório das vazões nos furos é igual a 40kg/s e o fluido escoa através dos furos na direção normal à parede do cano. Na entrada do cano, a pressão absoluta é de 621,775 kPa, 3 a massa específica do fluido é de 7 kg/m e a velocidade igual a 150 m/s. Na saída do cano, a pressão cai para 423,650 kPa e a massa 3 específica é de 4 kg/m³.

O módulo da força resultante, em kN, na direção radial do fluido sobre cano, é:

Um engenheiro deve realizar a fixação de um cano que escoa um fluido. O cano utilizado contém a seção reta constante 2 e área igual a 0,2 m², com o regime de escoamento permanente. O cano tem 4 perfurações idênticas, diametralmente opostas, sendo que a reta que liga o centro de duas delas é perpendicular à reta que liga as outras duas. O somatório das vazões nos furos é igual a 40kg/s e o fluido escoa através dos furos na direção normal à parede do cano. Na entrada do cano, a pressão absoluta é de 621,775 kPa, 3 a massa específica do fluido é de 7 kg/m e a velocidade igual a 150 m/s. Na saída do cano, a pressão cai para 423,650 kPa e a massa 3 específica é de 4 kg/m³.

A velocidade, em metros por segundo, do escoamento da saída do cano é:

Uma bomba centrífuga é usada para bombear 20,25 litros por segundo de água de um compartimento de um navio. A água entra no rotor da bomba radialmente com velocidade uniforme, cuja área de entrada tem diâmetro de 10 cm. Os dados do fabricante da bomba mostram que o diâmetro de saída do rotor é de 30 cm e que ele trabalha a 4200 rpm. Sabendo que a água sai com velocidade de 1,5 m/s com relação às pás, as quais são radiais na saída, considerando !$ \pi = 3 !$, o valor da largura da saída do rotor é :

Uma tomada de carregamento de um veículo totalmente elétrico fornece 30 kW de potência de saída, a qual é utilizada para recarregar um sistema de baterias de um carro. Nas especificações do sistema de baterias, o fabricante informa que no processo de recarga o sistema transfere energia para o ambiente em forma de calor numa taxa de 3,4 kW. Levando em consideração que, em média, o carro elétrico leva 8 horas para completar a recarga, o valor total de energia, em MJ, armazenada no sistema de baterias no final do processo de recarga, é: