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Módulo B - 110557 . 7 - Mecânica dos Fluídos - D1.20222.B Atividade de Autoaprendizagem 3 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 Em cinemática da partícula, estuda-se o movimento dos corpos independentemente das causas que o originam e também da inércia. Considere que, em um determinado escoamento, o campo de velocidades é representado por: vx = x / t; vy = y / t; vz = 0; ponto P1 (2; 1; 2) no instante t = 1. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) É possível determinar a linha de corrente através da equação em coordenadas cartesianas. II. ( ) É possível determinar a trajetória através das equações paramétricas do movimento. III. ( ) A equação da linha de corrente pode ser descrita por: x = In x y. IV. ( ) A equação da linha de corrente que passa pelo ponto P1 (2; 1; 2) e será dada por: x = 2y; z = 2. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, F, V, V. 2. V, V, V, F. 3. V, F, V, F. 4. F, V, F, V. 5. V, V, F, V. Resposta correta 2. Pergunta 2 Na equação da continuidade na forma diferencial, considera-se que um jato de fluido simétrico, em relação a um eixo, é dirigido contra um anteparo perpendicular ao eixo do jato, resultando no campo de velocidades: vx = m(t)x; vy = m(t)y; vz = -2m(t)z. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O regime pode ser considerado permanente. II. ( ) O fluido pode ser considerado incompressível. III. ( ) A massa se conserva com o passar do tempo. IV. ( ) É possível determinar as linhas de corrente. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, V, F, V. 2. F, V, V, V. Resposta correta 3. V, F, F, V. 4. F, F, V, V. 5. V, V, F, F. 3. Pergunta 3 Na variação das grandezas de um ponto a outro do fluido considera-se duas maneiras diferentes para a análise. A primeira forma de analisar a variação de grandezas é o método Lagrange e a outra maneira pode ser analisada pelo método Euler. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as ferramentas a seguir e associe-as com suas respectivas características. 1) dT / dt. 2) 𝜕T / 𝜕t. 3) 𝜕T / 𝜕s. 4) Δs / Δt. ( ) Derivada total. ( ) Velocidade na origem. ( ) Derivada local. ( ) Derivada convectiva. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 3, 2, 1, 4. 2. 4, 3, 2, 1. 3. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 4. 4, 3, 1, 2. 5. 2, 1, 3, 4. 4. Pergunta 4 No espaço ocupado por um determinado fluido, em cada ponto localizado por um sistema de coordenadas, as grandezas assumem valores diferentes e variam com o passar do tempo se o regime não for permanente. O objetivo principal é estabelecer uma expressão matemática, na qual é possível determinar as grandezas nos outros pontos do campo. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Estuda-se a variação das grandezas pelo método de Lagrange. II. ( ) No regime permanente, as propriedades da partícula variam. III. ( ) Pelo método Lagrange, considera-se a posição da partícula no instante inicial. IV. ( ) No método Lagrange, as grandezas do campo variam. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, V, F, F. 2. F, V, V, V. 3. V, F, F, V. 4. V, F, V, F. 5. V, F, V, V. Resposta correta 5. Pergunta 5 Leia o trecho a seguir: “Com o número de Reynolds, é possível classificar os tipos de escoamento. Considera-se que o escoamento é agitado e o comportamento com tubos lisos é diverso daquele que se verifica com tubos rugosos [...].” Fonte: NETO, A. Manual de Hidráulica. São Paulo: Blucher, 2015, p. 156. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, em relação aos tipos de escoamentos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. o texto descreve o regime é variado. 2. para o regime turbulento, o número de Reynolds < 4000. 3. o texto descreve o regime é laminar. 4. o texto descreve o regime é turbulento. Resposta correta 5. para o regime laminar, o número de Reynolds > 4000. 6. Pergunta 6 Em cinemática da partícula, estuda-se o movimento dos corpos independentemente das causas que o originam e também da inércia. Considere que, em um determinado escoamento, o campo de velocidades é representado por: vx = x / t; vy = y / t; vz = 0; ponto P1 (2; 1; 2) no instante t = 1. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) É possível determinar a linha de corrente através da equação em coordenadas cartesianas. II. ( ) É possível determinar a trajetória através das equações paramétricas do movimento. III. ( ) A equação da linha de corrente pode ser descrita por: x = In x y. IV. ( ) A equação da linha de corrente que passa pelo ponto P1 (2; 1; 2) e será dada por: x = 2y; z = 2. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, F, V. 2. V, V, V, F. 3. V, F, V, F. 4. F, F, V, V. 5. V, V, F, V. Resposta correta 7. Pergunta 7 Leia o trecho a seguir: “Através do número de Reynolds, é possível classificar os tipos de escoamento. Considera-se que o escoamento é calmo, regular; os filetes, retilíneos. O perfil das velocidades tem a forma parabólica; a velocidade máxima no centro é igual a duas vezes a velocidade média [...].” Fonte: NETO, A. Manual de Hidráulica. São Paulo: Blucher, 2015, p. 155. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, em relação aos tipos de escoamentos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. para o regime laminar, o número de Reynolds > 2000. 2. o texto descreve o regime laminar. Resposta correta 3. para o regime turbulento. o número de Reynolds < 2000. 4. o texto descreve o regime variado. 5. o texto descreve o regime turbulento. 8. Pergunta 8 Na análise dos movimentos de uma partícula fluida, em um plano cartesiano, é possível acrescentar os termos referentes a mais uma coordenada. Considera-se que as coordenadas adotadas são do eixo x e do eixo y, e a partícula fluida possui um formato geométrico regular. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as ferramentas a seguir e associe-as com suas respectivas características. 1) 𝜕vx / 𝜕x. 2) 𝜕vy / 𝜕y. 3) 𝜕vx / 𝜕y. 4) 𝜕vy / 𝜕x. ( ) Taxa de variação de vx na direção de x. ( ) Taxa de variação de vx na direção de y. ( ) Taxa de variação de vy na direção de x. ( ) Taxa de variação de vy na direção de y. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 4, 2, 3, 1. 2. 2, 3, 1, 4. 3. 3, 2, 1, 4. 4. 1, 3, 4, 2. Resposta correta 5. 1, 4, 3, 2. 9. Pergunta 9 Em cada ponto de um fluido numa superfície sólida é possível decompor em uma ação normal (pressão) e em uma ação tangencial (tensão de cisalhamento). Para melhor compreensão, estuda-se o efeito normal das pressões e o efeito tangencial das tensões de cisalhamento. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).I. ( ) Para a análise considera o fluido em repouso. II. ( ) A força resultante será denominada força de arrasto. III. ( ) A direção do empuxo será dada na horizontal. IV. ( ) Se o fluido for ideal, pode-se aplicar a equação de Bernoulli. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, V, F, V. 2. V, F, F, V. Resposta correta 3. F, F, V, V. 4. F, V, V, F. 5. V, F, V, F. 10. Pergunta 10 O escoamento de Poiseuille pode ser considerado em um escoamento laminar em regime permanente de um fluido incompressível. O fluido percorre entre duas placas planas horizontais, de dimensões infinitas. Nota-se que: v = vxe x e vx=f(z). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre Navier-Stokes, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) No escoamento de Poiseuille, as placas são estacionárias. II. ( ) O perfil de velocidade do escoamento é linear. III. ( ) O escoamento de Poiseuille pode ser de um fluido newtoniano. IV. ( ) Pode ser utilizada a equação de Navier-Stokes para determinar a expressão do diagrama de velocidade e a perda de pressão. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, F, V, V. 2. V, V, V, F. 3. F, V, V, F. 4. V, F, F, V. 5. V, F, V, V. Resposta correta