Questões de Concurso sobre Mecânica dos Fluidos

Em um escoamento incompressível, a densidade do fluido não depende nem do percurso, nem do tempo.

Assinale a opção correta com relação ao conceito de perda de carga no escoamento de um fluido dentro de uma tubulação de seção circular.

Na hidrostática, a pressão exercida por um fluido em repouso em um ponto específico é afetada apenas pela altura da coluna de fluido acima desse ponto, e não pela área de superfície do recipiente que contém o fluido.

Em um escoamento hidrodinâmico ideal, o número de Reynolds é sempre menor que 2.000.

O Experimento de Reynolds consiste na injeção de um corante líquido na posição central de um escoamento de água interno a um tubo circular de vidro transparente. O comportamento do filete de corante ao longo do escoamento no tubo define três características distintas: escoamento laminar, escoamento turbulento e escoamento de transição.

Relacione os tipos de escoamento listados a seguir, às suas características.

1. Regime Laminar

2. Regime Turbulento

3. Regime de Transição

( ) O filete apresenta alguma mistura com o fluido, deixando de ser retilíneo sofrendo ondulações; essa situação ocorre para uma pequena gama de velocidades e liga o regime laminar a outra forma mais caótica de escoamento.

( ) O corante não se mistura com o fluido, permanecendo na forma de um filete no centro do tubo; o escoamento processa-se sem provocar mistura transversal entre escoamento e o filete, observável de forma macroscópica.

( ) O filete apresenta uma mistura transversal intensa, com dissipação rápida; são perceptíveis movimentos aleatórios no interior da massa fluida que provocam o deslocamento de moléculas entre as diferentes camadas do fluido, perceptíveis macroscopicamente) há mistura intensa e movimentação desordenada.

Assinale a opção que apresenta a relação correta, na ordem apresentada.

O tempo para o enchimento de um reservatório cilíndrico de 376,8 litros, sabendo-se que o diâmetro do tubo conectado ao reservatório é de 40 mm e a velocidade de escoamento do líquido é de 0,5 m/s, é

Em um processo de bombeamento para a obtenção de alto vácuo em uma câmara, onde se utilizam três estágios, a sequência correta de acionamento dessas bombas em função do nível de vácuo já atingido na câmara é

Examine a figura abaixo:

Um navio descarrega 160 L/s de água para o mar em regime permanente através de um cotovelo de 90º. À área de seção transversal na entrada (1) do cotovelo é igual a 0,04 m² e na saída (2) é 0,01 m². O cotovelo descarrega a água a 5 m de profundidade no mar, e a pressão absoluta na seção 1 é de 250 kPa. Sabendo que a densidade da água igual 999,0 kg/m³ e a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s², assinale a opção que apresenta o valor absoluto da força na direção Y exercida pelo fluido sobre o cotovelo.

A taxa adimensional definida como a razão entre o produto da velocidade média pelo diâmetro do tubo e a viscosidade cinemática do fluido, utilizada para diferenciar escoamento laminar de turbulento, é denominada número de:

Um sistema de irrigação em uma fazenda utiliza vasos comunicantes e um sifão para transportar água de um reservatório elevado para uma série de campos agrícolas situados em níveis diferentes. O sistema é composto por dois tanques conectados por um tubo em forma de U invertido (sifão), por onde a água flui de um tanque superior para um tanque inferior, e deste para os campos.

Tendo como base a situação apresentada, julgue o item que se segue.

Em um sistema de vasos comunicantes e sifão, a pressão em todos os pontos ao longo da linha de água nos vasos comunicantes é a mesma, o que garante que o nível da água se mantenha constante e que o fluxo de água pelo sifão continue ininterrupto, independentemente da diferença de altura entre os tanques.

Uma tubulação escoa água de um ponto A para um ponto B, conforme indicado na figura a seguir.

Sabe-se que a diferença de pressão entre o ponto B e o ponto A é de 0,1kgf/cm² e o diâmetro da tubulação em A é o triplo do diâmetro da tubulação em B.

Nessa condição, a velocidade do fluido em B é de

Assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de arrasto que se refere à força de resistência gerada pelo atrito entre as camadas de fluido que se movem em velocidades diferentes ao longo da superfície de um corpo. Esse tipo de arrasto ocorre devido às tensões cisalhantes causadas pela viscosidade do fluido e é particularmente significativo em superfícies de fluxo laminar, onde o atrito entre o fluido e a superfície do corpo é predominante.

Na tubulação AB de seção transversal circular indicada esquematicamente na figura a seguir, desenvolve-se o escoamento forçado de água.

Sabe-se que a pressão em A é de 10 kPa e que a velocidade de escoamento nesse ponto vale 4 m/s. Além disso, o diâmetro interno nesse ponto é o dobro do diâmetro em B. Desprezando-se as perdas ao longo da tubulação e admitindo-se que o peso específico da água vale 10 kN/m³ e a aceleração da gravidade é de 10 m/s² , a pressão no ponto B é de:

A força de arrasto produzida sobre o perfil em questão é diferente de zero, mas, dado que suas partes são simétricas, a força de sustentação é nula.

O tubo de pitot é largamente utilizado na aviação para medir a velocidade do ar, calculando a diferença entre a pressão estática e dinâmica usando o princípio de Bernoulli.

Para uma tubulação retilínea de 15 m de comprimento e diâmetro de 4 cm e um fluido que tem densidade igual a 2000 kg/m³ que escoa com uma velocidade igual a 2 m/s, e considerando o coeficiente de perda de carga estimado em 0,02 e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , a perda de carga distribuída neste trecho de tubulação é igual a:

Se a vazão for dobrada, a diferença de pressão também será dobrada.

Dentro da mecânica, no que diz respeito as características cinemáticas de um escoamento, julgue se as afirmações abaixo.

I.As superfícies sólidas em contato com fluidos em escoamento podem ser consideradas como superfícies de corrente, pois o escoamento é sempre tangente a essa superfície; portanto, o traço da superfície sólida ao plano da configuração bidimensional ou axissimétrica é uma linha de corrente.

II.Um ponto no escoamento onde a direção da linha de corrente limite varia abruptamente é um ponto singular; este ponto será de estagnação se o ângulo que inclui o fluido for maior do que 180° e de velocidade infinita se menor que 180°.

III.No escoamento permanente a configuração do escoamento não varia com o tempo, ao passo que no escoamento transiente com uma superfície livre ou com um contorno móvel externo ou interno, a configuração em relação a um observador fixo varia com o tempo.

É CORRETO afirmar que:

Sobre a viscosidade de um fluido, é correto afirmar que

Em uma tubulação de 100 metros de comprimento e seção circular de 200 mm, a água escoa a uma vazão de 20 l/s. Considerando uma rugosidade da parede interna de 0,01 mm e um coeficiente de perda de carga de 3,75, qual a perda de carga aproximada?