Desafio e exercícios Fluido como continuum

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A mecânica dos fluidos estuda o comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que 
regem o seu comportamento. Portanto, esse estudo se faz necessário devido à sua ampla 
utilidade nos mais variados campos da engenharia e do nosso dia a dia. Dessa 
forma, compreender o seu escoamento e o seu comportamento nas mais variadas condições torna-se 
um fato essencial na resolução de problemas e na tomada de decisões. 
Neste Desafio, você irá analisar uma situação envolvendo a instalação de um sistema de 
movimentação de fluidos para uma empresa da indústria alimentícia. 
 
Após analisar o caso, analise o posicionamento de cada um dos colaboradores, dizendo 
se estão certos ou errados, justificando a sua resposta. 
Caso as informações ditas pelo colaborador estejam corretas, você apenas deve reforçá-
las. 
 
Padrão de resposta esperado 
Dessa forma, a sua resposta para cada um dos colaboradores seria: 
Paula, você está incorreta, pois a vazão Q vai sofrer alteração conforme o comprimento 
L apresenta variações. Isso ocorre devido ao atrito interno entre a tubulação e o fluido, 
gerando perda de carga conforme o comprimento da tubulação aumenta. 
Pedro, você está correto. Independente do material ou processo de fabricação utilizado 
para a obtenção da tubulação, sempre deve-se considerar a rugosidade interna do material, 
de forma que seja possível prever as perdas de cargas, garantindo os níveis de vazão e 
pressão necessários ao sistema. 
João, você está errado, pois cada tipo de fluido tem uma viscosidade diferente, sendo que 
ela influencia diretamente no escoamento do fluido. Dessa forma, é preciso certificar-se 
de que as características do fluido foram definidas de forma correta, pois o sistema deverá 
ser dimensionado para determinado tipo de fluido e se, algum dia, a empresa resolver 
utilizar outro tipo de fluido, o dimensionamento deverá ser refeito. 
José, você também está incorreto, pois uma tubulação com diâmetro inferior a D fará com 
que a velocidade de movimentação do fluido aumente e, por consequência, a perda de 
carga também. Dessa forma, tem-se uma vazão inferior à vazão determinada no projeto, 
assim ocasionará em maiores custos para corrigir. 
 
 
1) O escoamento de um fluido pode ser classificado em laminar e turbulento, sendo que 
essa classificação pode ser definida por meio da utilização do número de Reynolds. Neste 
contexto, para considerarmos um escoamento como turbulento, o número de R eynolds 
precisa assumir um valor superior a: 
A) 1800. 
B) 3000. 
C) 2001. 
D) 2100. 
E) 2400. (RESPOSTA CORERTA) 
 
2) Ao longo dos dias, utiliza-se, de forma constante, diversos tipos de unidades de medid 
a, como, por exemplo, quando as pessoas vão ao mercado e os alimentos estão separa dos 
por embalagens, que indicam uma unidade de massa (kg). Essa massa é determin ada por 
meio de uma balança. Em relação à mecânica dos fluidos, para determinar a vazão 
relacionada ao escoamento de determinado fluido por uma tubulação, é possível utilizar 
um instrumento conhecido como: 
A) higrômetro. 
B) rotâmetro. (RESPOSTA CORRETA) 
C) cronômetro. 
D) termômetro. 
E) manômetro. 
 
 
 
 
 
 
3) O campo de velocidade é uma propriedade muito importante dos fluidos e é represen 
tado pela seguinte expressão V (x, y, z, t), a qual destaca que uma partícula fluida pas sa 
através dos pontos x, y, z em determinado tempo t. Baseado nessa afirmação, é correto 
afirmar que: 
A) O campo de velocidade é um campo vetorial, o qual necessita de um módulo e a 
definição de uma direção. (RESPOSTA CORRETA) 
B) O campo velocidade leva em consideração apenas as três componentes escalaras (x, 
y, z). 
C) Cada partícula fluida sofre apenas a ação das forças de superfície. 
D) As forças de campo agem por intermédio das partículas por meio da pressão e do 
atrito. 
E) Ao analisar determinada região de um fluido em movimento, a tensão normal e a 
tensão de cisalhamento serão iguais. 
 
4) 1. Situação 1: a compressão de ar no interior de um compressor. Situação 2: ruptura 
de uma tubulação subterrânea, provocando um leve escoam ento da água na superfície 
da rua. Agora, identifique e assinale a alternativa que indica corretamente quais são os t 
ipos de escoamentos envolvidos, respectivamente, em ambas as situações. 
A) Escoamento laminar e escoamento turbulento. 
B) Escoamento turbulento e escoamento compressível. 
C) Escoamento incompressível e escoamento externo. 
D) Escoamento externo e incompressível. 
E) Escoamento compressível e escoamento externo. (RESPOSTA CORRETA) 
 
5) É comum encontrar maior dificuldade de locomoção quando se está no interior de u 
ma piscina do que quando se está ao ar livre. Essa dificuldade está relacionada a uma 
característica dos fluidos chamada viscosidade. Em relação à viscosidade, assinale a 
alternativa correta: 
A) A viscosidade corresponde ao grau de resistência que o corpo sólido apresenta ao 
resistir a o movimento do fluido. 
B) É possível identificar dois tipos de viscosidade: dos fluidos gasosos e dos fluidos 
líquidos. 
C) A viscosidade representa a taxa de deformação do fluido, que é gerada pela aplicação 
de u ma determinada tensão de cisalhamento. (RESPOSTA CORRETA) 
D) Nos líquidos, a viscosidade aumenta com o aumento da temperatura. 
E) A viscosidade pode apresentar alterações somente quando ocorrem variações de 
temperatura.