Questões de Concurso sobre Mecânica dos Fluidos

A queda de pressão (em N/m²) que ocorre no interior de um tubo reto horizontal devido ao escoamento laminar, permanente, incompressível e completamente desenvolvido de um fluido newtoniano é:

Para perdas localizadas do tipo bocal, em escoamento compressível, a variação de pressão antes e depois do bocal não depende do número de Mach.

Este escoamento é formulado pelas equações de conservação (conservação da massa e quantidade de movimento). Devido às dimensões geométricas características de tais problemas, o escoamento deve ser considerado turbulento. Tal regime de escoamento proporciona esforços dinâmicos sobre a estrutura.

Para escoamento turbulento incompressível em tubulações reais, o coeficiente de perda de carga depende exclusivamente do número de Reynolds.

Em um duto circular de 25 mm de diâmetro flui água a 4 m/s que, em determinado momento, passa para um duto de diâmetro maior com velocidade reduzida para 2 m/s. O diâmetro d, em mm, do duto maior é tal que

A curva de altura de carga H (em metros) em função da vazão volumétrica Q (em m³/s) de uma bomba centrífuga é dada pela equação H = H_o - AQ², onde Ho é a altura de carga para Q = 0 e A é uma constante positiva (dimensional). Essa bomba é utilizada para movimentar água de um sistema composto por uma tubulação horizontal e seus acessórios e cuja curva de altura de carga pode ser escrita como H = BQ², onde B também é uma constante positiva (dimensional). Nessas condições, a vazão e a altura de carga de operação do sistema são, respectivamente:

No tubo de Venturi da figura abaixo, onde escoa água, são conhecidos os diâmetros e as pressões das seções 1 e 2.

Com esses dados é possível determinar a

Considere o escoamento de água, em regime permanente e turbulento, numa tubulação constituída de tubos de aço galvanizado de 100 milímetros de diâmetro interno, coeficiente de atrito de 0,02 e comprimento de 100 metros. O desnível entre o ponto inicial e final dessa tubulação é de 20 metros. A água escoa com velocidade de 2 m/s e a aceleração da gravidade deve ser considerada igual a 10 m/s2. Utilizando a expressão de Darcy-Weisbach, qual é a perda de carga devido a esse escoamento nessa tubulação?

Para perdas localizadas do tipo bocal, em escoamento incompressível, a variação de pressão antes e depois do bocal varia conforme a modificação da vazão do escoamento.

O modelo constitutivo de fluido newtoniano incompressível pode ser utilizado para representar este tipo de escoamento, proporcionando um comportamento linear no escoamento e caracterizando, portanto, uma relação linear dos esforços de arrasto hidrodinâmico com a velocidade de corrente.

Deseja-se determinar o coeficiente de sustentação de uma nova aeronave que irá operar a uma velocidade de 800 km/h. Para tanto, o coeficiente será determinado experimentalmente em um modelo reduzido (escala 1:5) imerso em uma corrente de água. A viscosidade cinemática da água é 20 vezes inferior à viscosidade cinemática do ar. Qual deve ser a velocidade da corrente de água?

A figura abaixo representa um bocal convergente-divergente no qual há um escoamento isoentrópico de ar. O número de Mach tem valor unitário na seção "e". A pressão na seção de saída é menor que a pressão na seção "e".

Em relação a este bocal, analise as seguintes afirmativas sobre o comportamento do ar conforme este se desloca da esquerda para a direita:

1. Na seção convergente, a velocidade aumenta.

2. Na seção convergente, a pressão aumenta.

3. Na seção divergente, a velocidade aumenta.

4. Na seção divergente, a pressão aumenta.

Assinale a alternativa correta:

A figura abaixo representa uma barragem. A comporta é formada pelo quarto de uma casca de cilindro, de raio H=50m. A altura da barragem também é H. A largura da comporta (na direção normal ao papel) é 100m.

Considere que a massa específica da água é 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade é 10 m/s ² . O momento na articulação da comporta é:

A dinâmica dos fluídos dedica-se, por exemplo, ao estudo do escoamento uniforme, com velocidade inicial não nula, na região de entrada de um cano de seção circular. Nesse sentido, assinale a alternativa correta:

O projeto de máquinas como bombas, compressores e ventiladores requer conhecimentos básicos de mecânica dos fluídos. Nesse sentido, em relação à estática dos fluídos, pode-se afirmar que

I. como um fluído deve se deformar continuamente sob a ação de uma tensão de cisalhamento qualquer, a ausência de movimento relativo e, portanto, de deformação angular, implica na ausência de tensão de cisalhamento.

II.fluídos em repouso sofrem, apenas, tensões axiais, ou seja, as partículas deste fluído sofrem o efeito da deformação angular resultante da aplicação de uma tensão de cisalhamento.

III.em um fluído estático, como as tensões de cisalhamento podem estar presentes, a única tensão de superfície em cada elemento do fluído é devida ao cisalhamento, que varia com a posição dentro deste fluído.

IV.em um fluído estático, as partículas de fluído retém sua identidade com o passar do tempo, ou seja, elas se deformam, pois há movimento relativo dentro deste fluído devido às tensões de cisalhamento.

V.em um fluído estático é possível aplicar a segunda lei de Newton do movimento para calcular a reação da partícula às forças aplicadas, sendo possível, também, usar este resultado para calcular o campo de pressão presente neste fluído.

Quais estão corretas?

A viscosidade é a razão entre a tensão cisalhante aplicada a um fluido e a taxa de deformação causada por esta tensão. Esta propriedade, a viscosidade, influencia diretamente a perda de carga em uma tubulação. Analise as seguintes afirmativas:

1. A viscosidade de um líquido aumenta com a temperatura.

2. A viscosidade de um gás aumenta com a temperatura

3. Fluido newtoniano é aquele em que a tensão de cisalhamento em uma superfície é balanceada pela tensão normal, de forma a respeitar a terceira lei da mecânica.

4. A pasta de dente é um exemplo de fluido não-newtoniano.

Assinale a alternativa correta:

1. A "lei da viscosidade de Newton" é uma equação constitutiva.

2. A "lei de Fourier" é uma equação constitutiva

3. A "equação do gás perfeito" é uma equação constitutiva.

4. A "equação de Van der Waals" é uma equação constitutiva.

Assinale a alternativa correta:

O manômetro inclinado apresentado indica

Em relação ao medidor do tipo Pitot, mostrado na figura abaixo, desprezando a variação da energia potencial, pode-se afirmar que: