Questões de Concurso sobre Hidrostática

Um sistema de coleta de água de chuva para reúso foi construído em uma região onde o índice pluviométrico é de 1.000 mm/ano. A coleta é feita na área de 3.650 m² de telhado da empresa, sendo armazenada em um tanque aberto. Qual a menor potência da bomba requerida para bombear a água para um reservatório aberto a 28,8 m de altura do nível da cisterna de coleta, supondo a perda de carga desprezível no circuito hidráulico e a eficiência da bomba de 80%? A bomba deverá operar durante um período diário de apenas uma hora, tendo a capacidade de enviar para o reservatório a quantidade de água acumulada durante um dia. Massa específica da água = 10³ kg/m³; g=10m/s².

A equação do balanço global de energia mecânica é dada abaixo:

Resposta:

O escoamento de ar sobre a placa plana forma uma camada limite, como ilustrado na figura abaixo. O escoamento à montante da placa é uniforme com velocidade u_b ^* igual a 30m/s. A distribuição de velocidade dentro da camada limite (0≤y≤ δ) ao longo da secção cd pode ser aproximada por u/u_b ^*=2(y/ δ) – (y/ δ)². A espessura da camada limite na posição d é δ = 5mm. Considerando-se que a largura da placa perpendicular ao escoamento seja w=1m e que o comprimento L=2m, calcule a vazão em massa através da superfície bc do volume de controle abcd. Considere a massa específica do ar = 1,0 kg /m³.

Resposta:

A semelhança mecânica envolve um conjunto de leis e conhecimentos, por meio dos quais se torna possível prever o comportamento de uma bomba de grande porte a partir da atuação ou desempenho de uma bomba menor e mais econômica. Desta forma, para que se verifique semelhança mecânica entre duas bombas, faz-se necessário que sejam satisfeitos, simultaneamente, os requisitos relativos à semelhanças:

O diâmetro do duto principal deve possuir entre 50 mm e 150 mm, sendo que esse duto deve ser enterrado em pequena profundidade e ligado às habitações por ramais de 25 mm a 45 mm de diâmetro.

Um manômetro de tubo em U está conectado em uma placa de orifício, onde escoa ar, conforme ilustrado na figura abaixo. Se o fluido do manômetro for o mercúrio e se P₁= 2 atm, determine a pressão P₂ (em N/m²). Nesta questão, considere g=10 m/s², ρ_Hg=13,6 10³ kg/m³, ρ_Ar=1 kg/m³, h=1 m. Dados: 1 atm = 1,013 10⁵ N/m². 

Resposta:

Considere quatro balanças idênticas sobre as quais estão colocados quatro recipientes, também idênticos, contendo água até a borda em equilíbrio hidrostático. No recipiente sobre a balança 1 há apenas água. Uma esfera flutua na água contida no recipiente sobre a balança 2. Uma outra esfera, menos densa do que a água, encontra-se em repouso, totalmente submersa na água do recipiente sobre a balança 3, presa por um fio ideal ao fundo do recipiente. Uma terceira esfera, mais densa do que a água, encontra-se em repouso, totalmente submersa na água do recipiente sobre a balança 4, presa por um fio ideal a um suporte fixo.

Desprezando os volumes dos fios e designando por N₁, N₂, N₃ e N₄ as respectivas marcações nas balanças, podemos afirmar que

Um fluido escoa de forma turbulenta por um trecho reto de tubulação, medindo L metros de comprimento e D metros de diâmetro interno. Sendo f o fator de atrito, Q, a vazão do fluido e g, a aceleração da gravidade local, a perda de carga neste trecho de tubulação será calculada pela expressão

Na manutenção dessas redes, utiliza-se caminhão com equipamento combinado de hidrojateamento a alta pressão e sucção a alto vácuo com capacidade mínima para 20 m³.

Um objeto é solto de uma altura “h” em relação à superfície de um líquido que se encontra em uma piscina. Depois é observado que o objeto fica em repouso, justamente no fundo da piscina, logo depois de desacelerar uniformemente seu movimento.

Com as informações dadas acima e desprezando toda forma de atrito, a relação entre a densidade do corpo e a densidade do líquido (d_c / d_L) é

A figura abaixo representa uma tubulação horizontal, na qual ocorre o escoamento de um fluido ideal no sentido indicado pelas setas.

A relação entre a velocidade de escoamento do fluido (v) e a pressão (P) nos pontos 1 e 2 é

Deseja-se regular a quantidade de fluxo que passa em um determinado ponto de uma tubulação. Qual tipo de válvula NÃO poderá ser adotado para esta tarefa?

Um pedaço maciço de metal, de densidade 9,0 g/cm³, é preso por um fio a um bloco de madeira, de densidade 0,60 g/cm³, de tal forma que o bloco fique aflorando na linha d'água. A densidade da água é 1,0 g/cm³.

Se o bloco de madeira tem volume de 2,0 m³, o volume do pedaço de metal é, em m³,

Se a válvula de saída da tubulação por onde o pig se desloca for fechada, os sensores dianteiro e traseiro deverão acusar a mesma leitura de pressão.