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Mecânica dos Fluidos

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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, uma equação dimensionalmente homogênea com sete variáveis pode ser reduzida a grupos adimensionais independentes, utilizando-se o teorema de Buckingham para termos pi. Se o número mínimo de dimensões básicas necessárias para descrever tais variáveis corresponde a três, quantos termos pi adimensionais podem ser identificados?
Dois
Três
Quatro
Cinco
Seis
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há 10 meses

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há 10 meses

MECÂNICA DOS FLUIDOS
30 pág.

MECÂNICA DOS FLUIDOS

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, podemos usar o teorema de Buckingham, que nos diz que o número de grupos adimensionais (termos π) que podem ser formados é dado pela fórmula: \[ N_{\pi} = n - k \] onde: - \( N_{\pi} \) é o número de termos π adimensionais, - \( n \) é o número total de variáveis, - \( k \) é o número de dimensões básicas necessárias. No seu caso: - \( n = 7 \) (número de variáveis), - \( k = 3 \) (número de dimensões básicas). Substituindo na fórmula: \[ N_{\pi} = 7 - 3 = 4 \] Portanto, o número de termos π adimensionais que podem ser identificados é quatro.

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Marque a única alternativa incorreta: As tensões viscosas causam ganho de carga (energia) ao longo do escoamento entre duas seções. Numa tubulação horizontal de diâmetro constante onde ocorre escoamento viscoso, há uma redução da pressão ao longo do comprimento. Num escoamento invíscido no interior de uma tubulação horizontal, a redução do diâmetro numa seção a jusante acarretará a diminuição da pressão em relação a montante. Se a tubulação de sucção de uma bomba tem diâmetro igual à de recalque e os bocais estão numa mesma altura, a pressão a montante (antes) será menor que a jusante (depois) da bomba. Na equação integral da energia, o trabalho proveniente de bombas será negativo, enquanto o aplicado em turbinas é positivo.

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 relação entre a tensão cisalhante e a taxa de deformação para um fluido foi estabelecida em reômetro de cilindros concêntricos. Verificou-se que o modelo "lei de potência" (ou de Ostwald-Waele) descreve satisfatoriamente a dependência entre aquelas grandezas com índice de comportamento n igual a 0,70.
No Sistema Internacional, o índice de consistência m associado é expresso em
kg-1 ∙ m -1 ∙ s0,3
kg-1 ∙ m ∙ s0,7
kg ∙ m ∙ s1,7
kg ∙ m2 ∙ s-0,7
kg ∙ m -1 ∙ s-0,3

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 que foi desenvolvido um modelo empírico, relacionando-se dados experimentais de vazão, Q, de um líquido através de uma válvula e a diferença entre as pressões a montante, P1, e a jusante, P2, tal que: em que a constante Cv foi estimada por regressão não linear.
Considerando-se as três dimensões fundamentais MLT, a dimensão de Cv para consistência dimensional é
M1/2L1/2
M-1/2L7/2T1/2
M7/2T1/2
M-1/2L5/2
M-1/2L7/2

Assinale a opção correta sobre a equação da continuidade:
Para fluidos compressíveis, temos: →V⋅→V = 0.
Na forma diferencial, temos: DpDt = →V⋅→V.
Na forma diferencial, temos: ρD→VDt = −→V + p→g.
Na forma diferencial, temos: ∂p∂t + →V⋅(p→V) = 0.
Para o escoamento em regime permanente, temos: →V⋅(p→V) = 0.

O cálculo da perda de carga total em um sistema deve ser feito levando-se em conta
I. A influência de acessórios como cotovelos, válvulas e mudanças de área.
II. A influência dos efeitos de atrito com as paredes dos tubos.
III. A potência da bomba.
I, II
II, III
I, II, III
I, III
I

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. (Fonte: CESPE/UnB - PEFOCE, Processo seletivo público, aplicado em 15/04/2012, para o cargo de Perito Criminal de 1ª Classe ¿ Área de Formação: Engenheira Mecânica)
Considerando um líquido que gire ao redor do eixo vertical que passa pelo ponto O, com velocidade angular constante Ω, desenvolvendo um movimento de corpo rígido solidário ao recipiente cilíndrico que o contém, como ilustra a figura acima, julgue os itens subsecutivos, relativos a essa situação e aos princípios gerais da estática dos fluidos.
I. A pressão é máxima no ponto O.
II. Para que um corpo sólido qualquer não afunde no líquido contido no recipiente, é necessário apenas que seu peso seja igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo objeto.
III. A superfície livre do líquido é uma calota esférica.
I e II.
III.
II.
II e III.
I.

Uma bomba horizontal recalca água à uma vazão de 58m3/h e 20°C. O bocal de entrada, onde a pressão é p1=120kPa, tem área A1=60cm2. No bocal de saída, a pressão é p2=325kPa e a área A2=7cm2. Calcule a potência da bomba, em kW, desprezando as perdas.
4,2
2,3
7,4
3,2
9,3

O sistema de grade processado em dinâmica dos fluidos computacional para o bocal convergente abaixo é do tipo:
Híbrido.
Divergente.
Estruturado.
Não estruturado.
Convergente.

Em que V é o módulo da velocidade média do fluido, A é a área da seção transversal do tubo e h é a altura do menisco em relação ao centro do tubo. Com base na figura acima, conclui-se que
V2 é independente do coeficiente de descarga do tubo venturi.
a diferença ( h2 - h1 ) é maior que zero.
V2 é ( A1 / A2 ) vezes menor que V1 , se o fluido é incompressível.
V2 é proporcional à raiz quadrada da diferença de pressão entre os pontos (1) e (2), considerando fluido incompressível, escoamento permanente e sem atrito.
V2 é dependente apenas de V1,A1e A2.

Um fluido incompressível com peso específico γ = 7,72kN/m3, em regime permanente, escoa através do tubo venturi apresentado abaixo. São conhecidas a velocidade do fluido e a área da seção transversal do venturi na seção (1). Se a queda de pressão entre as seções (1) e (2) é de 62 kPa e g = 9,81m/s2, a perda de carga nesse na seção convergente do venturi é igual a
0,271 m
0,875 m
0,400 m
1,22 m
0,637 m

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 viscosidade cinemática é uma grandeza que envolve somente
força e tempo.
força e comprimento.
força e energia.
comprimento e tempo.
comprimento e energia.

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.
Durante um ensaio em laboratório, um bloco de massa m, largura L e altura h0 é ajustado a um canal aberto, conforme a figura acima. Considerando que o coeficiente de atrito entre a base do bloco e a base do canal seja μ, e desprezando o atrito das laterais do bloco com o canal, a altura de fluido (com massa específica ρ) necessária para retirar o bloco do repouso é expressa por:
h>√ μm2pL
h>√ 2μmpL
h>√ μmpL
h>√ 4μmpL
h>ho

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. O navio da Figura é visto de proa para popa e sofreu uma pequena inclinação para bombordo.
Sendo G o seu centro de gravidade, B, o centro de carena e M, o metacentro transversal, pode-se afirmar que a embarcação apresenta equilíbrio:
Instável, porque M está acima de B.
Estável, porque M está abaixo de G.
Instável, porque M está abaixo de G.
Estável, porque M está acima de B.
Indiferente, porque M está acima de B.

Uma ducha de chuveiro esguicha água através de 50 furos com diâmetro de 0,8mm. Ela é alimentada através de uma mangueira com vazão de 0,15L/s. Calcule a velocidade média de saída, em m/s, considerando que ela é a mesma em todos os furos.
1
10
2
300
6

Qual é o único escoamento, entre os listados abaixo, classificado como laminar?
Escoamento que ocorre ao beber refrigerante com canudo.
Escoamento provocado pela bola de futebol em um chute direto para o gol em cobrança de falta.
Escoamento no interior de uma adutora de água.
Escoamento ao redor da asa de um avião em condições ideais.
Escoamento da água ao redor de um duto submarino com 0,5m de diâmetro em um local cuja correnteza tem velocidade média de 1,0m/s.

As equações de Navier-Stokes são as equações que descrevem o escoamento de um fluido. Para fluidos Newtonianos com propriedades constantes, a equação de N-S pode ser escrita conforme apresentada abaixo: ρ[→∂V∂t+(→V⋅→▽)→V]= − →▽p + μ→▽2→V + p→g. Seguindo a ordem das parcelas, da esquerda para a direita, cada termo da equação de Navier-Stokes corresponde a:
Forças de inércia, aceleração total, forças de pressão, forças viscosas, forças gravitacionais.
Aceleração total, forças de pressão, forças de inércia, forças gravitacionais.
Aceleração local, aceleração convectiva, forças de pressão, forças viscosas, forças gravitacionais.
Aceleração local, aceleração substantiva, forças de pressão, forças viscosas, forças gravitacionais.
Forças de inércia, forças de pressão, aceleração local, aceleração convectiva, forças.

Em um escoamento sem viscosidade, incompressível e permanente no plano x e y, as componentes de velocidade na direções x e y são dadas, respectivamente, por u = -x2 e v = x2 + 4xby. Se a distribuição de força de campo é dada por →g = -g →J e a massa específica é ρ = 1000kg/m3, então, o valor de b é igual a:
2 m-1s-1
-4 m-1s-1
-2 m-1s-1
0,5 m-1s-1
4 m-1s-1

Considere o diagrama de energia específica E em função da profundidade y de um canal aberto, conforme a representação abaixo, em que (1) e (2) representam as profundidades recíprocas.
Referente a esse canal, assinale a opção correta.
Para o ponto (1), Fr=1.
O escoamento em (2) é subcrítico.
O escoamento em (1) é supercrítico.
Para o ponto (2), Fr>1.
Para o ponto (2), Fr<1.

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