MECANICA DOS FLUIDOS

Prévia do material em texto

MECANICA DOS FLUIDOS 
 
1a Questão (Ref.: 202010930501) 
(CESGRANRIO - 2010 - Adaptada). Os conceitos da mecânica dos fluidos são 
extremamente importantes em diversas aplicações de engenharia. Ser capaz de 
expressar fenômenos por meio de descrições quantitativas é fundamental. Nesse 
contexto, considere um sistema de aritmética em ponto flutuante que opere com 4 
dígitos na mantissa na base 10 e expoente no intervalo [ -5, 5 ]. A soma do número 
0,6673×104 com o número 0,2358×102, utilizando a regra do arredondamento, é igual 
a 
 
 
6,700 X 103 
 
0,6696 X 104 
 
669,60 X 101 
 
66,965 X 102 
 
0,669658 X 104 
 
 
 
 2a Questão (Ref.: 202010930485) 
(CESGRANRIO - 2010 - Adaptada). Os conceitos da mecânica dos fluidos são 
extremamente importantes em diversas aplicações de engenharia. Ser capaz de 
expressar fenômenos por meio de descrições quantitativas é fundamental. Nesse 
contexto, a respeito dos fluidos newtonianos e não newtonianos, verifica-se que o(s) 
fluido(s) 
 
 
não newtoniano tem, na viscosidade aparente, uma propriedade constante que 
identifica cada fluido. 
 
dilatantes mostram um aumento da viscosidade aparente com o tempo quando 
submetidos a uma tensão cisalhante constante. 
 
não newtonianos dilatante tem como exemplo o plástico de Bingham 
 
nos quais a viscosidade aparente decresce, conforme a taxa de deformação 
aumenta, são chamados de pseudoplásticos. 
 
reopéticos mostram um decréscimo da viscosidade aparente com o tempo quando 
submetidos a uma tensão cisalhante constante. 
 
 
 
 3a Questão (Ref.: 202010967558) 
(CESGRANRIO - 2011 - Adaptado). A Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o 
comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que regem esse 
comportamento, seja dinâmico ou estático. A figura apresenta uma comporta AB com 
2 metros de largura e 3 metros de altura, que separa dois tanques de seções 
retangulares. O tanque à esquerda contém água (γágua=10 kN⁄m3), e o da direita, óleo 
(γóleo=8 kN⁄m3). 
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 7737438/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 7774511/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
 
Fonte: CESGRANRIO - Petrobras - 2011 - Engenheiro(a) Júnior Naval. 
 
Considere que a comporta pode girar em torno de A. Qual o módulo da força, em kN, 
a ser aplicada em B a fim de manter a composta na vertical? 
 
 
120 
 
88 
 
100 
 
69 
 
30 
 
 
 
 4a Questão (Ref.: 202010967601) 
(ÇENGEL-CIMBALA ¿ Mecânica dos fluidos - Fundamentos e aplicações ¿ 2008 ¿ 
Adaptado). A Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o comportamento físico 
dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento, seja dinâmico ou 
estático.Considere a comporta articulada em A, na forma de um quarto de círculo 
com peso desprezível, largura w=4,0 m e raio R=3,0 m. Uma mola em B mantém a 
comporta fechada. 
 
Fonte: ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos - Fundamentos e 
aplicações: 3 ed. Porto Alegre: AMGH, 2015. p. 120. 
A componente vertical da força resultante que a água, com peso específico 
γ=10kNm3, exerce sobre a comporta é igual, aproximadamente, a; 
 
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 7774554/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
 
77 KN. 
 
83 KN. 
 
95 KN. 
 
110 KN. 
 
150 KN. 
 
 
 
 5a Questão (Ref.: 202008626788) 
Uma tubulação de 6"6" de diâmetro conduz a uma velocidade de 0,6m/s0,6�/� óleo 
combustível à temperatura de 33ºC33º� e 1atm1���. Em relação ao nível de influência 
das forças viscosas, qual a classificação do escoamento? Dados do óleo combustível 
a 33ºC33º� e 1atm1���: µ=0,15mP(Milipoise)µ=0,15��(Milipoise); ρ=964kg/m3ρ=96
4��/�3. 
 
 
Turbulento 
 
Incompressível 
 
Laminar 
 
Permanente 
 
Transiente 
 
 
 
 6a Questão (Ref.: 202008626800) 
O jato de água da figura abaixo atinge perpendicularmente uma placa. Qual é, 
aproximadamente, a intensidade da força necessária para manter a placa fixa? 
 
 
 
500 N 
 
64.000 N 
 
0,4 N 
 
60 N 
 
100 N 
 
 
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 5433741/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 5433753/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
 
 7a Questão (Ref.: 202010990637) 
(Fonte: COPEL/UFPR, Companhia Paraense de Energia. Processo seletivo público, aplicado 
em 09/10/2011, para o cargo de Engenheiro Químico Júnior) 
 
A equação mostrada a seguir é conhecida como equação de Navier-Stokes, na notação usual. 
 
p(∂u∂t+u∂u∂x+v∂u∂y+w∂u∂z)=pgx − ∂p∂x + μ(∂2u∂x2+∂u∂y2+∂2u∂z2)�(∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�+
�∂�∂�)=��� − ∂�∂� + �(∂2�∂�2+∂�∂�2+∂2�∂�2) 
Acerca dessa equação, considere as seguintes afirmativas: 
 
1. A equação pode ser aplicada ao escoamento de um fluido para determinar a 
componente x do campo de velocidades. 
2. A equação pode ser obtida a partir do balanço diferencial da quantidade de 
movimento, em coordenadas retangulares, para um elemento de fluido. 
3. A equação aplica-se exclusivamente para fluidos Newtonianos e incompressíveis, com 
viscosidade constante. 
4. É uma equação vetorial e o termo à esquerda do sinal de igualdade pode ser 
interpretado como a derivada substantiva da componente u da velocidade, 
multiplicada pela massa específica do fluido. 
Assinale a opção correta. 
 
 
Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. 
 
Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. 
 
Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. 
 
Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. 
 
Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 
 
 
 
 8a Questão (Ref.: 202010990433) 
(Fonte: Fundação CESGRANRIO, Petrobras Transporte S.A.. Processo seletivo público, 
aplicado em 08/02/2018, para o cargo de Engenheiro(a) Júnior - Mecânica) 
A equação de Navier-Stokes para um escoamento na direção x do sistema cartesiano é dada 
por: 
ρ(∂u∂t+u∂u∂xv∂u∂yW∂u∂z) = − ∂ρ∂x + pgx + μ (∂2u∂x2 + ∂2u∂y2 + ∂2u∂z2)�(∂�∂�+�∂�∂��∂�∂
��∂�∂�) = − ∂�∂� + ��� + μ (∂2�∂�2 + ∂2�∂�2 + ∂2�∂�2) 
sendo u, v e w as componentes de velocidade nas direções x, y e z repectivamente; ρ a massa 
específica, μ a viscosidade dinâmica, gx a componente da gravidade na direção x e p a 
pressão. Considere um escoamento na direção x como sendo viscoso, incompressível, laminar 
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 7797590/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 7797386/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
e plenamente desenvolvido entre duas placas paralelas horizontais imóveis e separadas por 
uma distância vertical b na direção y. 
A equação de Navier-Stokes simplificada, em que os termos que não contribuem para o 
problema em questão se tornam nulos é: 
 
 ρ − ∂p∂x + μ∂2u∂x2 = 0� − ∂�∂� + μ∂2�∂�2 = 0 
 − ∂p∂x + μ ∂2u∂y2 = 0 − ∂�∂� + μ ∂2�∂�2 = 0 
 ρu∂u∂x = − ∂p∂x + μ(∂2u∂y2)��∂�∂� = − ∂�∂� + μ(∂2�∂�2) 
 ρ ∂u∂t − ∂p∂x + μ(∂2u∂y2) � ∂�∂� − ∂�∂� + μ(∂2�∂�2) 
 ρv∂u∂x = − ∂p∂x + μ∂2u∂y2��∂�∂� = − ∂�∂� + μ∂2�∂�2 
 
 
 
 9a Questão (Ref.: 202010990337) 
Para a maioria dos canais abertos retangulares podemos aproximar a quantificação 
do parâmetro hj pela expressão: 
 
 
 
O ganho de energia em um escoamento gradualmente variado (EGV). 
 
A dissipação de energia em um ressalto hidráulico. 
 
O ganho de energia em um escoamento uniforme. 
 
A dissipação de energia em um escoamento uniforme. 
 
O ganho de energia em um escoamento rapidamente variado (ERV). 
 
 
 
 10a Questão (Ref.: 202010990336) 
Considerando os escoamentos variados: escoamento rapidamente variado (ERV) e 
escoamento gradualmente variado (EGV), classifique as regiões de (1) a (5), 
respectivamente, na representação a seguir. 
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 7797290/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberada para Uso.');
javascript:alert('C%C3%B3digo da quest%C3%A3o: 7797289/n/nStatus da quest%C3%A3o: Liberadapara Uso.');
 
 
 
ERV, ERV, EGV, EGV, EGV. 
 
EGV, EGV, EGV, EGV, EGV. 
 
ERV, ERV, ERV, ERV, ERV. 
 
ERV, EGV, EGV, ERV, EGV. 
 
EGV, ERV, ERV, EGV, ERV.