Questões de Concurso sobre Hidrodinâmica

_______ são estruturas hidráulicas utilizadas em navegação fluvial para vencer desníveis significativos. O controle do nível é assegurado por um sistema de _______. O funcionamento hidráulico dessas estruturas pode ser _______, fazendo intervir fenômenos de escoamento _______.

As palavras que preenchem corretamente as lacunas são, respectivamente:

Uma esfera maciça de madeira flutua no álcool com metade de seu volume submerso. Sabendo que a densidade do álcool é 0,80 g/cm³, podemos afirmar que a densidade da madeira da esfera é:

Uma barragem de largura $L$ tem o perfil vertical mostrado no diagrama a seguir, onde $\rho$ é a densidade da água que está represada até uma profundidade $h$ e $g$ é a magnitude da aceleração da gravidade. O nível da água, quando a força horizontal, devido à pressão da água represada, atinge certo valor máximo $F$ é

Um cilindro circular reto tem massa $m$, raio $r$ e altura $h$. O cilindro está completamente submerso em um fluido de densidade $\rho$, como mostrado no diagrama a seguir. A magnitude da força resultante sobre este cilindro é

Uma balsa com a forma de um paralelepfpedo retangular, medindo L de largura, C de comprimento e H de altura, flutua em um tanque de prova com água totalmente estática em condições normais de temperatura e pressão e em total equilíbrio. Sabendo que quando a balsa flutua vazia, o seu calado equivale a 0,2H; a espessura do caso é desprezível; e o calado é como a altura do casco abaixo da superfície da água do tanque, calcule o percentual do volume da balsa que deve ser preenchido com a água em que ela flutua de modo que o seu calado seja equivalente a 80% da altura do casco e assinale a opção correta.

Dado: O empuxo definido por:

F_e = p. g. V

P = massa específica da água

g = aceleração da gravidade

V= volume da água deslocada

O volume de água necessário para acionar uma turbina é aproximadamente 1000 m3 por segundo que é direcionado por meio de um duto, por um desnível de 150 m. Considerando que a turbina geradora assegura uma potência de 1300000 kW. Qual é a alternativa correta que indica a perda de potência nesse processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica?

Um aluno está realizando um trabalho no laboratório de Física com dois objetos, um cilindro de altura h e raio r e uma esfera de raio R. No laboratório, também há um recipiente com arestas de mesmo comprimento onde é possível colocar líquidos para imergir diferentes objetos. Suponha que o estudante encheu o recipiente ao máximo com um líquido disponível no laboratório. Depois colocou o cilindro dentro do recipiente, observando que, após o equilíbrio, 3/4 do cilindro ficou submerso. Repetiu o procedimento com a esfera, observando que, após o equilíbrio, metade ficou submersa. Com base nessas informações, podemos afirmar corretamente que:

Uma usina hidrelétrica tem seu duto principal com alturas que possuem um desnível de valor H. No ponto mais alto do duto, a pressão vale 1 atm e, no ponto mais baixo, ao sair para girar o rotor, vale 3 atm. A água começa a cair com velocidade nula e, ao descer até o rotor do gerador elétrico, ela o faz girar com velocidade angular w. Considere que a velocidade com a qual a água chega para girar as pás do rotor sejam transmitidas integralmente e que este gire com mesma velocidade linear. Sabendo que o raio do rotor mede 4,0 m e que a frequência de rotação do rotor é de 300,0rpm, determine o valor do desnível H. Use $\pi$ = 3 e d_água = 1,0g/cm³.

A resposta correta é

As propriedades que permitem a água escorrer pela torneira e ser distribuída nas cidades são conhecidas, respectivamente, como:

Após realização de experimentos, verificou-se que, quando há uma velocidade relativa entre um fluido e um corpo, este último experimenta uma força de atrito, também chamado de arrasto FR, que se opõe ao movimento relativo, de acordo com a expressão . Onde C é o coeficiente de arrasto que depende da forma do corpo, r é densidade do fluido e A é a área da seção transversal efetiva do corpo. Considerando o corpo com massa m e a aceleração da gravidade g, qual é a porcentagem aproximada da variação da velocidade terminal, se diminuir a área da seção transversal efetiva pela metade?

Uma bomba centrífuga foi escolhida para operar em um sistema de tubulações. As curvas de rendimento, da bomba e do sistema, estão presentes na ilustração abaixo.

Nesse contexto, é correto afirmar que:

Dois amigos se encontram em um posto de gasolina para calibrar os pneus de suas bicicletas. Uma das bicicletas é de corrida (bicicleta A) e a outra, de passeio (bicicleta B). Os pneus de ambas as bicicletas têm as mesmas características, exceto que a largura dos pneus de A é menor que a largura dos pneus de B. Ao calibrarem os pneus das bicicletas A e B, respectivamente com pressões de calibração p_A e p_B, os amigos observam que o pneu da bicicleta A deforma, sob mesmos esforços, muito menos que o pneu da bicicleta B. Pode-se considerar que as massas de ar comprimido no pneu da bicicleta A, m_A, e no pneu da bicicleta B, m_B, são diretamente proporcionais aos seus volumes.

Comparando as pressões e massas de ar comprimido nos pneus das bicicletas, temos:

Um navio flutua com 50% do seu volume submerso. É CORRETO afirmar que

Água é aduzida em uma vazão de 20 L/s entre dois reservatórios, R1 e R2, ambos abertos para a atmosfera. A seguinte figura ilustra a distância entre esses reservatórios, bem como as cotas do nível de água em cada um deles.

A tabela a seguir apresenta as perdas de carga para adução em tubulações, de um mesmo material, com diferentes diâmetros.

Com base nessas informações, é correto afirmar que o diâmetro da adutora, em mm, é igual a

A Barragem do Arroio Duro, situada no município de Camaquã-RS, tem reservatório com capacidade de 170.000.000 m³ de água. A represa tem altura de 20m e, através de um túnel adutor posicionado no fundo da represa, faz a descarga da água para irrigação de lavouras.

Considerando uma vazão média da descarga de 18 m³ /s, e considerando ainda g=10 m/s² e densidade da água =1000 kg/m³, quanto de energia elétrica poderia ser gerada por segundo nessa barragem?

Sobre uma plataforma cilíndrica de raio R com altura H em relação ao solo constrói-se um tanque cilíndrico com mesmo raio R e altura 3H. Esse tanque está totalmente cheio de água e em sua lateral faz-se um pequeno orifício circular situado a uma distância h do topo do tanque, por onde a água escapa atingindo o solo em um ponto A. Admitindo que a única força que age no sistema é a força da gravidade, suposta constante no local, assinale a opção que expressa o valor de h para o qual o ponto A esteja o mais distante possível do cilindro.

Por uma mangueira de diâmetro D₁ flui água a uma velocidade de 360 m/min, conectando-se na sua extremidade a 30 outras mangueiras iguais entre si, de diâmetro D₂ < D₁. Assinale a relação D₂ / D₁ para que os jatos de água na saída das mangueiras tenham alcance horizontal máximo de 40 m.

Qual a força horizontal resultante na comporta, em kN, quando h é 3,0 m?

Qual o valor máximo de “h” em metros para que a comporta não rotacione?

Um experimento simples, que pode ser realizado com materiais encontrados em casa, é realizado da seguinte forma: adiciona-se um volume de etanol em um copo de vidro e, em seguida, uma folha de papel. Com o passar do tempo, observa-se um comportamento peculiar: o etanol se desloca sobre a superfície do papel, superando a gravidade que o atrai no sentido oposto, como mostra a imagem. Para parte dos estudantes, isso ocorre por causa da absorção do líquido pelo papel.

Do ponto de vista científico, o que explica o movimento do líquido é a