Questões de Concurso sobre Mecânica dos Fluidos

Um tanque esférico, conforme a figura, é utilizado para armazenar fluídos. Sabendo-se que o fluído armazenado no tanque é um refrigerante R-134a, massa específica de 1.206 kg/m³, e a pressão na superfície do líquido é de 1MPa e no fundo do tanque é de 95.550,4 kPa.

Dados: g = 9,8 N/kg e 1kPa = 1 N/m².

O diâmetro do tanque é de

Se um balão de 6 m de diâmetro contendo hélio (peso específico igual a 2,0 N/m³) está ancorado na atmosfera em condições padrão do nível do mar (peso específico igual a 12 N/m³), então, nessa situação, desprezando o peso do material do balão, o empuxo ao qual o balão está submetido é superior a 1 kN.

Considere que uma placa se desloca a 3 m/s sobre outra placa estacionária, e que as placas estejam separadas 4 mm por uma camada de óleo de massa específica igual a 800 kg/m³ e viscosidade cinemática igual a 1,5 × 10^-4 m²/s. Nessas condições, a tensão cisalhante média no óleo é superior a 100 Pa.

A umidade relativa do ar é definida como:

Em um escoamento de fluido, as partículas possuem um movimento característico que depende de vários fatores intrínsecos daquele escoamento.

Sobre as definições de linhas de corrente, linhas de emissão e trajetória, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Linhas de emissão e de corrente e as trajetórias coincidem apenas em escoamentos estáveis.

( ) A trajetória se confunde com a linha de corrente em escoamentos uniformes.

( ) Em escoamentos instáveis, as linhas de correntes não são tangentes ao vetor velocidade.

As afirmativas são, respectivamente,

A área total efetiva dos hidrofólios de um barco anfíbio é 0,7 m². Seus coeficientes de sustentação e arrasto são 1,6 e 0,8, respectivamente. A massa total da embarcação em condição de navegação é 1800 kg. Assinale a alternativa correta com relação a velocidade mínima na qual a embarcação é suportada pelos hidrofólios.

Examine a figura abaixo.

Considere duas placas paralelas de comprimento infinito na direção x e largura de 200 mm, separadas por uma camada de espessura h = 0,5 mm de um lubrificante desconhecido. Uma força F' de 480 N por meiro de comprimento das placas faz a placa superior se mover na direção x com uma velocidade U constante de 1,5 m/s, enquanto a placa inferior permanece estática. Assumindo que o lubrificante é um fluido newtoniano, assinale a opção que apresenta a sua viscosidade absoluta.

O empuxo experimentado por um objeto imerso em um fluido é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.

Uma prensa hidráulica tem dois pistões de áreas diferentes, o pistão menor tem uma área de 2 cm² e o pistão maior tem uma área de 40 cm², sendo aplicada ao pistão menor uma força de 10N. Diante disso, assinale a alternativa correta em relação à força exercida pelo pistão maior para manter o sistema em equilíbrio e à pressão aplicada ao sistema hidráulico pela força exercida no pistão menor.

Os princípios básicos de hidráulica são fundamentais para o entendimento do comportamento dos fluidos e a operação de sistemas hidráulicos em manutenção mecânica. Analise as afirmativas abaixo e indique se são verdadeiras ou falsas.

( ) A pressão em um fluido em repouso é a mesma em todas as direções e depende apenas da profundidade e da densidade do fluido.

( ) Em um sistema hidráulico, a vazão volumétrica é inversamente proporcional à área da seção transversal do conduto, mantendo constante a velocidade do fluido.

( ) A equação de Bernoulli demonstra que, para um fluido ideal em escoamento, a soma das energias cinética, potencial e de pressão é constante ao longo de uma linha de corrente.

( ) Em um sistema hidráulico fechado, o aumento da pressão em um ponto é transmitido integralmente a todos os pontos do fluido, princípio conhecido como Lei de Pascal.

( ) A perda de carga em uma tubulação de escoamento depende exclusivamente da rugosidade do material da tubulação, não sendo afetada pela velocidade do fluido ou pelo diâmetro do tubo.

A sequência correta é:

Considere um duto com um raio grande o suficiente para que, em uma primeira aproximação, possa ser modelado como uma parede plana. Dentro do duto escoa um fluido a 135,05 ºC que apresenta h = 20 W/(m² K) em relação à parede do duto, que é constituída por um material com k = 10 W/mK e tem uma espessura de 5 mm. Sobre a parede, é colocado um isolante térmico com condutividade térmica de 0,05 W/mK. O isolante está em contato com o ar atmosférico a 20 ºC e com h = 10 W/(m²K) . Qual a espessura mínima do isolante (em milímetros) para que a temperatura da superfície em contato com o ar atmosférico seja de, no máximo, 30 ºC?

Considere que, em uma das extremidades de uma barra de madeira de 10 m de comprimento e seção de 5 cm x 5 cm, que flutua verticalmente na água a 20 °C, seja adicionada uma peça de aço de 6 kg. Considere, também, que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s² e que as densidades da madeira, do aço e da água sejam, respectivamente, 600 kg/m³ , 8.000 kg/m³ e 1.000 kg/m³. Nesse caso, ficará fora da água menos de 2 m da barra.

A equação de Bernoulli pode ser derivada da equação de NavierStokes para um escoamento sem atrito, barotrópico, constante e invíscido. Sabe-se que a equação de Bernoulli é constante apenas ao longo das linhas de corrente e de vorticidade. No entanto, a referida equação pode ser simplificada para ser constante em qualquer lugar do escoamento.

Nesse caso, a hipótese simplificadora a ser usada é a de

Considere um fluido incompressível escoando através de um tubo horizontal com diâmetro constante. De acordo com a equação de Bernoulli, podemos afirmar que a:

A figura a seguir apresenta um reservatório de água com um pequeno bocal, com diâmetro de 10cm, na região inferior.

Sabe-se, ainda, que o coeficiente de descarga por nesse bocal vale 0,80.

Desse modo, admitindo a aceleração da gravidade igual a 10m/s² e $\pi$ = 3, a perda de carga nesse bocal vale

Na medição de temperatura e pressão, recomenda-se o emprego das seguintes unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI): o grau Celsius (°C) e o Kelvin (K), respectivamente.

Na medição com o manômetro de Bourdon, a pressão aplicada pelo fluido causa uma deformação plástica proporcional ao valor medido em um elemento interno do instrumento.

As duas etapas presentes na produção de escoamento do fluído pela bomba hidráulica consiste em:

Corresponde ao tipo de bomba hidráulica que não apresenta perda de fluído por vazamento interno, produzindo uma vazão pulsativa que não se altera com o aumento da pressão:

Entre os tipos de bombas utilizadas em sistemas de vácuo, a bomba cujo princípio de funcionamento é a utilização de deslocamento reciprocativo é a de