Disciplina: Mecânica dos Fluidos I
Código: 30-269
Unidades dimensionais usuais em mecânica dos fluidos, conceitos fundamentais, lei da viscosidade de Newton, campo de tensão num fluido, manômetros, sistemas hidrostáticos, forças hidrostáticas em superfícies submersas, empuxo e estabilidade.
A disciplina aborda os conceitos básicos da mecânica dos fluidos, preparando o acadêmico para analisar qualquer sistema mecânico que interaja com fluidos, a fim de desenvolver as seguintes competências gerais:
- Compreender as origens físicas dos fenômenos envolvendo a mecânica dos fluidos.
- Estabelecer a conceituação e os elementos básicos de mecânica dos fluidos.
- Identificar as leis de conservação que regem o comportamento dos fluidos.
- Conhecer e determinar as propriedades dos fluidos.
- Possibilitar a identificação e a manipulação algébrica dos princípios da mecânica dos fluidos.
- Definir e trabalhar com a equação que possibilite determinar o campo de pressão dentro de um fluido estático.
Realizar observações preliminares da mecânica dos fluidos, apresentando um contexto histórico da sua evolução, identificando os principais cientistas e suas contribuições. Identificar o escopo da mecânica dos fluidos e suas equações básicas e definir um fluido. Apresentar os métodos de análise e as técnicas de solução de problemas da mecânica dos fluidos introduzindo as dimensões e unidades utilizadas dando ênfase ao sistema internacional e ao princípio da homogeneidade dimensional.
Atividade Prática 01: Por meio de um grupo de troca de mensagens eletrônicas os acadêmicos e o professor compartilham previamente imagens e vídeos dos conteúdos contemplados na Unidade de Ensino 1 para serem exibidos e debatidos em sala e posteriormente editado um filme sobre o assunto. O objetivo é que o acadêmico seja capaz de expressar-se adequadamente, inclusive por meio de uso de tecnologias digitais de informação e comunicação.
UNIDADE DE ENSINO 2 – CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Apresentar os conceitos fundamentais de mecânica dos fluidos fazendo uma introdução da disciplina às origens físicas dos fluidos estáticos e em movimento. Introduzir o conceito do contínuo e identificar os campos de propriedades dos fluidos. Descrever e classificar fluidos e escoamentos de interesse da engenharia mecânica.
Atividade Prática 02: Realização de experimentos em laboratório para identificar o comportamento e as principais propriedades dos fluidos, assim como os regimes de escoamento para o acadêmico seja capaz de conceber experimentos que gerem resultados reais para o comportamento dos fenômenos e sistemas em estudo.
TDE 02 – Elaboração de relatórios técnicos dos experimentos realizados em laboratório para que o acadêmico seja capaz de comunicar-se eficazmente nas formas escrita e gráfica.
UNIDADE DE ENSINO 3 - HIDROSTÁTICA
Identificar a equação básica da estática dos fluidos e aplicá-la identificando a variação de pressão num fluido estático através do uso de manômetros. Apresentar o conceito do elevador hidráulico e sua aplicação em sistemas hidráulicos. Trabalhar na solução de problemas práticos de engenharia envolvendo forças hidrostáticas sobre superfícies submersas planas e curvas. Apresentar os conceitos de empuxo e estabilidade e aplicá-los em projetos de equipamentos e embarcações.
Atividade Prática 03: Realização de uma competição envolvendo o projeto, fabricação e testes de embarcações em escala reduzida utilizando-se de materiais de baixo custo com a finalidade de implementar alguns conceitos básicos de estática dos fluidos voltados às leis de flutuação e estabilidade. O objetivo dessa prática é para que o acadêmico seja capaz de conceber e projetar soluções criativas, viáveis, técnica e economicamente, nos contextos que serão aplicadas além de projetar e determinar os parâmetros construtivos e operacionais para as soluções de engenharia.
TDE 03 – Solução de um problema real de engenharia com um fluido estático usando software computacional. O objetivo será, a partir dos conceitos fundamentais, apresentar um problema com um fluido estático para que os acadêmicos sejam capazes de modelar o fenômeno físico utilizando ferramentas matemáticas e computacionais.
FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.. Introdução à mecânica dos fluidos. 7.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
WHITE, F. M.. Mecânica dos fluidos. 4.ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2005.
MUNSON, B. R.; YOUNG , D. F.; OKIISHI, T. H.. Fundamentos da mecânica dos fluidos. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.