Espectro Eletromagnético

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Pergunta 1
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Leia o excerto a seguir.
 
“A velocidade necessária no modelo também pode ser reduzida se a escala de comprimento não for
pequena, ou seja, se o modelo for relativamente grande. A seção de teste para grandes modelos
também é grande e isso provoca o aumento dos custos do túnel de vento”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo:
Edgard Blucher, 2004. p. 377.
 
 
Considerando o exposto, sobre os parâmetros utilizados em modelos para estudos de escoamentos,
analise as afirmativas a seguir.
 
I. É possível utilizar o modelo para estudar as características de escoamentos de corpos totalmente
imersos em fluidos. 
II. Nesses estudos, é necessário manter a semelhança geométrica entre o protótipo e o modelo. 
III. Um dos critérios utilizados é o número de Reynolds, o qual deve ser igual no modelo e no
protótipo. 
IV. O número de Weber é importante para escoamentos em torno de corpos imersos. 
 
Está correto o que se afirma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o estudo adimensional e a teoria da
semelhança podem fornecer dados para estudarmos as características de escoamentos
em torno de corpos totalmente imersos em um fluido. Nesse tipo de estudo, é necessário
mantermos a semelhança geométrica e a do número de Reynolds. O número de Weber
pode ser desprezado, porque, nesse tipo de escoamento, os efeitos da tensão
superficial, os quais fazem parte do cálculo do número de Weber, não são importantes.
Pergunta 2
No Brasil, a construção das barragens teve ajuda dos modelos feitos em escalas menores para
simular o que poderia acontecer durante os momentos críticos da construção de uma barragem, como
a primeira abertura das comportas do vertedouro, o momento do enchimento do lago e se a barragem
de concreto conseguiria reter o volume de água desejado. Nas figuras evidenciadas a seguir,
observam-se um modelo e a sua construção real. Esses modelos sempre foram construídos com rigor
técnico e são arduamente estudados em laboratório. 
 
 
 
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Considerando o exposto, sobre teoria da semelhança, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Essa teoria surgiu devido à dificuldade de equacionamento de alguns escoamentos, por estes
exigirem, muitas vezes, a solução de volumes irregulares a partir de integrais. 
II. Manter as escalas geométricas e as viscosidades facilita a análise dos escoamentos utilizando a
teoria da semelhança. 
III. Os modelos distorcidos podem ser utilizados no estudo desses tipos de escoamento. 
IV. Esses modelos não podem ser utilizados no estudo das forças exercidas sobre prédios. 
 
Está correto o que se afirma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a teoria da semelhança, realmente,
surgiu devido à dificuldade de equacionamento de alguns escoamentos. Muitos deles
exigiam a solução de integrais triplas e o cálculo do volume para superfícies totalmente
irregulares. Uma das vantagens da utilização dessa teoria consiste nos números
adimensionais, como os que obtemos quando usamos escalas geométricas ou relações
entre as viscosidades do modelo e do objeto que queremos construir. Justamente devido
à dificuldade de se obter uma relação de semelhança entre todas as grandezas
estudadas, podemos usar os modelos distorcidos. A teoria da semelhança, entretanto,
também é empregada para estudar o efeito dos ventos sobre prédios ou de outras
grandezas, exatamente da mesma forma que estudamos os escoamentos líquidos.
Pergunta 3
Em uma teoria, compreende-se a radiação como a propagação de ondas eletromagnéticas com as
propriedades de uma onda, por exemplo, frequência e comprimento. Os raios gama, os raios X e a
radiação ultravioleta (UV) que possuem pequeno comprimento de onda são de interesse dos físicos de
alta energia e dos engenheiros nucleares, enquanto as micro-ondas e as ondas de rádio que possuem
grandes comprimentos de onda são de interesse dos engenheiros da área elétrica.
 
MORAN, M. J. et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos : Termodinâmica, Mecânica
dos fluidos e Transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005. 
 
A respeito do exposto, especificamente sobre o espectro eletromagnético das ondas, verifica-se que
ele está delineado na seguinte figura:
 
 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 514). 
Quanto ao espectro de radiação, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
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I. ( ) Os raios gama possuem o menor espectro de radiação. 
II. ( ) A radiação infravermelha possui um espectro de radiação maior do que a radiação ultravioleta. 
III. ( ) O raio-X possui o maior espectro de radiação. 
IV. ( ) A ordem da luz visível do maior espectro para o menor é: violeta, azul, verde, amarelo e
vermelho. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, F.
V, V, F, F.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o índice de radiação dos raios gama
varia entre 10 -5 
e 10 -4 m, ou seja, é o menor espectro de radiação. O índice de radiação infravermelha
é da ordem de 1 a 10 2 
m, enquanto o da radiação ultravioleta é de 10 -2 a 10 -1 
m, ou seja, o espectro de radiação infravermelha é maior do que o da radiação
ultravioleta. Quem possui o maior espectro de radiação é o micro-ondas. A ordem da luz
visível do maior espectro para o menor é: vermelho, amarelo, verde, azul e violeta.
Pergunta 4
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Leia o excerto a seguir.
 
“A perda de carga denominada h L representa a altura adicional a qual o fluido precisa ser elevado por
uma bomba para superar as perdas por atrito do tubo. A perda de carga é causada pela viscosidade e
está relacionada diretamente à tensão de cisalhamento na parede”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Mc
Graw Hill Editora, 2007. p. 285.
 
A partir do exposto, sobre perda de carga, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre
elas. 
 
I. É possível afirmar que a potência da bomba será proporcional ao comprimento do tubo e à
viscosidade do fluido. 
Pois:
II. Quanto maior for o comprimento da tubulação, maior será a perda de carga e, quanto mais viscoso
for um fluido, maior também será a sua perda de carga.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa
correta da I.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois as duas asserções
apresentadas são proposições verdadeiras, mas a asserção II não justifica a asserção I,
já que as bombas são equipamentos projetados para levar um fluido de um ponto A para
um ponto B. O que é importante para a determinação da potência da bomba é a
viscosidade do fluido, uma vez que o fluido perde velocidade devido à tensão de
cisalhamento que ocorre entre ele e a parede da tubulação. Nesse sentido, somente a
viscosidade do fluido é importante para determinarmos a potência da bomba. O tamanho
da tubulação influenciará na tensão de cisalhamento, pois a tensão de cisalhamento é
causada pelo atrito da parede da tubulação e do líquido que, por sua vez, será maior ou
menor devido à viscosidade do fluido.
Pergunta 5
Leia o excerto a seguir.
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“A partir do estudo da termodinâmica, aprendemos que a energia pode ser transferida por interações
de um sistema com a sua vizinhança. Essas interações são denominadas trabalho e calor. A
transferência de calor pode ser definida como a energia térmica em trânsito em razão de uma
diferença de temperaturasno espaço”.
 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 8. ed. Rio de
Janeiro: LTC, 2019. p. 2.
 
A respeito da transferência de calor, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A condução requer um gradiente de temperatura em um fluido estacionário. 
II. ( ) A convecção é a transferência de calor que ocorre entre uma superfície e um fluido em
movimento quando eles estiverem a diferentes temperaturas. 
III. ( ) A radiação ocorre quando um corpo emite energia na forma de ondas. 
IV. ( ) Finalmente, tem-se a transferência de calor por sublimação, que é quando um fluido passa do
estado sólido para o estado gasoso, por exemplo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, V, F.
V, V, V, F.
Resposta correta. A alternativa está correta. Existem três tipos de transferência de calor:
a condução, que ocorre em fluidos estacionários; a convecção, que ocorre em fluidos em
movimento; e a radiação, que é a emissão de calor na forma de ondas eletromagnéticas.
Essa forma de transferência de calor não exige um meio fluido. Já a sublimação é uma
mudança de estado e não uma forma de transferência de calor. 
Pergunta 6
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Supõe-se curar (endurecer) o revestimento de uma obturação feita em um dente por meio da
exposição dessa placa a uma lâmpada de infravermelho que fornece uma irradiação de 2.000 W/m 2 .
Tal placa absorve 80% da irradiação proveniente da lâmpada e possui uma emissividade de 0,50. A
temperatura da vizinhança é de 30 ºC e a tensão superficial é dada por = 5,67 x 10 -8 W/m 2 .
Sabe-se que não há transferência de calor na parte posterior da placa e o revestimento, ou seja, nesse
caso, a convecção não estará presente. Diante do exposto, a temperatura da placa revestida é um
número entre:
201 e 300ºC.
201 e 300ºC.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a temperatura do revestimento da placa
pode ser determinada ao colocarmos uma superfície de controle em torno da superfície
exposta, ou seja, = E entrada - E saída = 0. A entrada de energia é devido à absorção da
irradiação da lâmpada e à transferência líquida por radiação para a vizinhança, logo,
E entrada = 80% de 2.000 W/m 2 = 1.600 W/m 2. Essa energia deve ser igual a ( 
). Logo 1.600 = 0,5 x 5,67 x 10 -8 ( ). Dessa forma, temos que 564
x 10 8 = . Logo T s 
= 504,67 K ou 231,67 ºC.
Pergunta 7
Leia o excerto a seguir. 
 
“Apesar da ideia geral que está por trás dos critérios de semelhança ser clara (nós simplesmente
igualamos os termos ), não é sempre possível satisfazer todos os critérios conhecidos. Se um ou
mais critérios de semelhança não forem satisfeitos, por exemplo, se , a equação 
 não será verdadeira. Modelos em que uma ou mais condições de similaridade não são
satisfeitas se denominam modelos distorcidos”. 
1 em 1 pontos
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MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo:
Edgard Blucher, 2004. p. 371-372.
 
 
A partir do exposto, sobre modelos distorcidos, analise as asserções a seguir e a relação proposta
entre elas. 
 
I. Os modelos distorcidos são bastante utilizados. 
Pois:
II. É muito difícil atender a todos os critérios de semelhança, ainda mais para escoamentos de rios e
vertedouros.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa
correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa
correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, visto que os modelos distorcidos são bastante
utilizados no estudo de escoamentos. A asserção II também é uma proposição
verdadeira e justifica a I, pois, por meio do estudo de um escoamento distorcido,
podemos obter dados para projetar o escoamento real. Podemos, ainda, ter números de
Reynolds e de Froude em escalas, assim como acontece com as escalas geométricas.
Esses números são usados para simular situações extremas, como terremotos e
furacões.
Pergunta 8
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Uma canoa de alumínio se move horizontalmente ao longo da superfície de um lago a uma velocidade
constante de 10 km/h. A temperatura da água do lago é de 20 ºC, especificamente naquela época do
ano. O fundo da canoa tem 5 m de comprimento e é plano. A lagoa não apresenta ondas e a água
somente é agitada pelos remos da canoa. Sabe-se que a viscosidade cinemática é igual a 1,407 x
10 -5 
m/s, todavia, deseja-se saber se a camada limite no fundo da canoa possui um escoamento laminar ou
turbulento devido a qual número de Reynolds?
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds.
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, primeiramente, adequamos as
unidades. Logo, a velocidade de 10 km/h será igual a uma velocidade de = 2,78
m/s. Agora, calcularemos o número de Reynolds, que será dado por Re = = 
= 987.917,56. Dessa forma, o escoamento será turbulento na camada limite.
Pergunta 9
Resposta Selecionada:
Considere um escoamento que, antes, era utilizado com água a uma temperatura de 20ºC para escoar
benzeno. A tubulação é horizontal, cilíndrica, de seção circular com o seguinte diâmetro: D = 150 mm.
A água, nessa tubulação, escoava a uma velocidade de 3,2 m/s. Entre duas seções distantes uma da
outra, equivalente a 20 m, a perda de pressão, quando o fluido era água, correspondia a 40 kPa. O
benzeno será escoado a uma mesma temperatura a partir do mesmo conduto. Assim, objetiva-se ter a
mesma perda de pressão entre as seções. Dados: = 9,8 x 10 -4 N.s/m 2 , = 6,4 x
10 -4 N.s/m 2 , ambos a 20ºC. Acerca do exposto, a velocidade de escoamento do benzeno será um
número entre:
1 em 1 pontos
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4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
4,1 e 5 m/s.
 
 
 
 
 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o problema em pauta pode ser
resolvido utilizando a teoria da semelhança. Como a tubulação será a mesma, a escala
que devemos utilizar é 1 : 1. A relação entre a viscosidade do benzeno e da água será
dada por = = 0,65. Para mantermos a mesma pressão de 40 kPa, temos
que a velocidade deverá ser reduzida para V benzeno = x V água 
= 1,54 x 3,2 = 4,93 m/s.
Pergunta 10
É preciso prever o arrasto aerodinâmico de um automóvel esportivo. Essa previsão deve ser feita a 50
km/h com temperatura de 25ºC. Assim, engenheiros automotivos desenvolveram um túnel de vento
para testar um protótipo modelado em uma escala 1 : 4, conforme a figura a seguir. Esse túnel de
vento está localizado em um prédio sem aquecimento. A temperatura do ar nesse túnel é de 5ºC. 
 
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 240). 
 
 
Sabe-se que o modelo é geometricamente similar ao protótipo. Além disso, é similar ao ar em relação
à pressão atmosférica e a temperatura é igual a 25 ºC. Com isso, temos = 1,1849 kg/m 3 e = 1,89
x 10 -5kg/m.s. Equivalentemente, temos uma temperatura T = 5 ºC, = 1,269 kg/m 3 e = 1,754 x
10 -5 kg/m.s. Nesse sentido, a velocidade do vento que os engenheiros devem colocar no túnel para
atingir a similaridade entre o modelo e o protótipo deverá ser um número entre:
0 em 1 pontos
Terça-feira, 22 de Setembro de 2020 09h42min47s BRT
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0 e 100 km/h.
101 e 200 km/h.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois existe somente uma
função independente, ou seja, a equação da similaridade será válida se = ,
em que devemos utilizar o número de Reynolds para obtermos a similaridade. Então,
temos que = Re m 
= = = Re p 
= . Assim, podemos resolver essa equação isolando a velocidade desconhecida
no túnel de vento para os testes do modelo, V m. Desse modo, a equaçãoserá igual a
V m = V p = 50 x x x 4 = 177,02 km/h.