Questões_avaliação_EEH594

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Escola Politécnica 
Departamento de Recursos Hídricos e Meio Ambiente 
 
 
Disciplina: EEH594: Hidrodinâmica de Corpos d’ Água 
Professora: Susana B. Vinzon 
 
Sobre a dinâmica dos fluidos em geral: 
 
1) Escreva as equações fundamentais da física da conservação da massa e da quantidade de 
movimento formuladas para um sistema. Defina sistema e volume de controle. Escreva as 
mesmas equações na forma integral para um volume de controle. Descreva como é feita 
esta transformação e qual o nome que recebem estas duas abordagens. 
2) Defina equação de estado e equação constitutiva. Defina fluido Newtoniano. Qual o papel 
destas duas equações para a solução de um problema na mecânica dos fluidos ? 
3) Defina escoamento estacionário e não estacionário, também matemáticamente numa 
abordagem Euleriana. Defina escoamente uniforme e variado, homogêneo e estratificado, 
compressível e incompressível, viscoso ou ideal. 
4) Definir escoamento laminar e turbulento e suas principáis características físicas. Dê 
exemplos de escoamentos laminares e turbulentos, como é verificado o tipo de 
escoamento ? Que parâmetro é utilizado ? 
5) Escreva a equação de Bernoulli. Como se relaciona com as equações fundamentais 
(conservação da massa e da quantidade de movimento) ? 
 
Sobre o escoamento costeiro: 
 
6) Descreva os diferentes tipos de ondas observadas no Oceano. A sua origem (força 
desestabilizadora) e os períodos típicos de oscilação. Quais são as ondas que concentram a 
maior quantidade de energia ? 
7) Mencione 2 tipos de aparelhos utilizados na medição de ondas de gravidade e descreva as 
suas principais características: frequencia de amostragem, possibilidade de medir a direção 
da onda, limitações. 
8) Defina escoamento irrotacional, também matemáticamente. Porqué é possível achar 
soluções para o escoamento irrotacional partindo apenas do Laplaciano de uma função 
escalar (Φ). Como a esta solução se relaciona com o campo de velocidades ? 
9) Quais são as condições de contorno impostas para achar a solução do campo de velocidades 
induzido por uma onda na interfase água-ar, de período T e comprimento L ? Porque é 
chamada de teoria linear ou de onda de pequena amplitude ? Quais são as hipóteses desta 
teoria ? 
10) Escreva a relação de dispersão. Defina velocidade de fase. Defina águas profundas, rasas e 
intermediárias. Qual a velocidade de fase nestas três condições ? 
11) Defina onda plana. Escreva as equações das componentes das velocidades u e w, e da 
pressão p, induzidos por uma onda na superfície. O qué acontece com as velocidades e a 
pressão ao longo da coluna d’água ? 
12) Defina onda estacionária e progressiva. Em quais condições estas diferentes ondas são 
observadas ? Que característica é observada nas correntes e níveis d’água nos dois tipos de 
ondas. 
13) Defina refração, difração e reflexão. O qué é observado na refração das ondas ? Quais são 
as possíveis consequencias da refração das ondas em relação à altura das mesmas ? 
14) Defina zona de surf. O transporte litorâneo foi quantificado no trabalho prático e ilustrado 
no filme. Quais são os fatores que influenciam ? 
15) Descreva os passos seguidos no trabalho prático para a obtenção da rosa de transporte 
litorâneo, incluindo os dados disponíveis, metodologia utilizada e os resultados obtidos. 
 
Sobre o escoamento no oceano 
 
Indique se é Verdadeiro ou Falso 
16) ( ) Os limites convergentes de placas tectônicas são regiões em que há pouco tectonismo e 
vulcanismo, enquanto que, nos limites divergentes de placas, terremotos, erupções 
vulcânicas e tsunamis são comuns; 
17) ( ) A Cordilheira Meso-Atlântica encontra-se em uma região com limite de placas 
tectônicas convergentes 
18) ( ) A rotação da Terra afeta grande parte dos fenômenos atmosféricos e oceânicos, 
defletindo o movimento para a esquerda no Hemisfério Sul e para a direita no Hemisfério 
Norte 
19) ( ) A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) é uma região na atmosfera de 
ascendência de ar, o que propicia a formação de nuvens e precipitação 
20) ( ) A principal corrente oceânica de superfície que ocorre na costa sudeste do Brasil é a 
chamada Corrente do Brasil, que transporta águas quentes e salinas da região tropical para 
a região subtropical do Atlântico Sul 
21) ( ) A capacidade térmica dos oceanos é significativamente menor se comparada com a 
capacidade térmica atmosférica 
22) ( ) A circulação termohalina no oceano é dirigida por variações de densidade, controladas 
basicamente pela temperatura e salinidade da água do mar 
 
Sobre escoamentos estuarinos: 
 
23) Descreva as forças geradoras da maré, que explicam a maré semi-diurna, de acordo com a 
teoria de equilibrio. Qué hipótese esta teoria faz em relação à conformação dos oceanos 
na terra ? Qué aspecto da maré é descrito precisamente pela teoria de equilibrio ? 
24) O que são as componentes harmonicas ? Quais são as componentes astronomicas 
fundamentais ? Exemplifique. Qual seria a utilidade de se decompor um registro de maré 
em seus componentes harmônicos 
25) Defina maré de sizígia e quadratura. Maré semidiurna, diurna e com desigualdades. Defina 
macro, meso e micro maré. Que características tem as marés na costa do Brasil ? 
26) Defina componentes de maré de águas rasas. Exemplifique. 
27) Defina estuário. Descreva as características da frente salina. Classifique os estuários de 
acordo com o grau de estratificação. Faça um esquema das principais características. 
28) Descreva as principais forçantes que determinam a posição e estrutura da frente salina. 
Discuta a importância de cada uma. 
29) Como faria para determinar a profundidade navegável de um local dominado por maré? 
Justifique. 
30) Quando aplicar o critério de Rayleigh? E o teorema de Nyquist? 
 
Sobre o escoamento em rios 
31) Descreva as forçantes principais do escoamento em rios. Definir escoamentos em regime 
permanente e uniforme, como foram obtidas as formulas de Manning, Chezy ? Como se 
relacionam com a equação de Bernoulli ? (se há alguma relação) 
32) Descreva a detereminação da curva de remanso (níveis e velocidades) provocada pela 
instalação de uma barragem (exercício feito em sala) a partir da aplicação da equação de 
Bernoulli para o escoamento num rio; 
33) Descreva a aplicação realizada do modelo Hec-Ras: os dados de entrada do modelo, as 
condições de contorno e os resultados obtidos. 
34) Descreva como mede a vazão nos rios, como é obtida uma série de dados de vazão, o qué é 
a curva chave, o qué é hidrograma. 
35) Quais são as principais características da hidrodinâmica de lagos e reservatórios ?