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Avaliação I de Hidráulica e Hidrometria 1 -Os fluidos em repouso apresentam todos os pontos em seu interior com velocidade nula. Mesmo que seja difícil encontrar um corpo fluido que não apresente qualquer forma de movimento em seu interior, esta é uma aproximação válida para muitas situações práticas. A Hidrostática tem como foco o estudo das propriedades e comportamento dos fluidos (líquidos e gases) nessa condição de equilíbrio estático. Para isso, são estudadas as propriedades dos fluidos, como densidade, massa específica e peso específico. Acerca das propriedades dos fluidos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( V ) Por ser uma grandeza que depende da massa e do volume, a densidade acaba sendo afetada diretamente pela composição da substância, temperatura e pressão. ( F ) A densidade da maioria dos gases é proporcional à temperatura e inversamente proporcional à pressão. ( F ) Líquidos e sólidos, por sua vez, são substâncias essencialmente compressíveis, sendo muito sensíveis à variação da pressão. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A) V - F - V. B) V - F - F. C) F - V - F. D) V - V - V. 2 - A forma como os fluidos respondem às tensões de cisalhamento é reflexo de suas propriedades, como a viscosidade. Conforme essa resposta, os fluidos que respondem segundo a lei da viscosidade de Newton são classificados em fluidos newtonianos. Já os fluidos ditos não newtonianos apresentam resposta de resistência ao movimento com padrão diferente dos dito newtonianos. Sobre a classificação dos fluidos de acordo com o padrão que apresentam de resistência ao movimento, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( V ) Para um fluído newtoniano, quanto maior a viscosidade, maior sua resistência ao escoamento. ( F ) Os fluidos não newtonianos apresentam resposta linear entre a tensão de cisalhamento aplicada e a taxa de deformação por cisalhamento. ( V ) Fluidos não newtonianos podem ser diferenciados em pseudoplásticos e dilatantes. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A) V - F - F. B) V - V - V. C) V - F - V. D) F - V - F. 3 -Antes a Hidráulica se dividia em duas áreas distintas, uma área mais teórica e uma mais voltada ao experimentalismo, que não dialogavam para o desenvolvimento do conhecimento. O que acontece atualmente é que os estudos mais teóricos utilizam ou se baseiam em respostas e resultados experimentais para o aprofundamento da teoria, o que não acontecia antes. Com base na história de desenvolvimento da Hidráulica como ciência, analise as sentenças a seguir: I- A região do Oriente Médio, antiga Mesopotâmia e Egito, é de onde se têm os primeiros indícios do emprego da Hidráulica através de obras de irrigação e canalização. II- A integração das áreas teórica e empírica da Hidráulica ocorreu no final do século XIX, trazendo grandes avanços também na época. III- A escola de pesquisadores dos Estados Unidos sempre esteve em defasagem em relação à rapidez no avanço do conhecimento das escolas europeias. Assinale a alternativa CORRETA: A) As sentenças II e III estão corretas. B) Somente a sentença III está correta. C) Somente a sentença II está correta. D) As sentenças I e II estão corretas. 4- A humanidade sempre se utilizou de mecanismos hidráulicos para diversos fins. Desde a Idade Média, por exemplo, já se fazia uso de bombas e pistão para remover água das minas, e moinhos eram aperfeiçoados com mecanismos hidráulicos para moer grãos e executar outras tarefas. Para o desenvolvimento de ferramentas e mecanismos hidráulicos, era necessário saber as propriedades e o comportamento esperado do fluido, que geralmente era a água. Sobre as propriedades da água, analise as sentenças a seguir: I- A massa total da água corresponde ao produto do número de moléculas da substância e a sua massa molecular. II- O peso específico da água varia com a temperatura, sendo igual a 9,8 kN/m³ a 15°C. III- A água alcança a sua densidade absoluta máxima a 2 °C de temperatura. Assinale a alternativa CORRETA: A) As sentenças I e III estão corretas. B) Somente a sentença II está correta. C) Somente a sentença III está correta. D) As sentenças I e II estão corretas. 5- Em qualquer área do conhecimento, a linguagem utilizada para a comunicação e divulgação do conhecimento tende a ser padronizada a fim de melhorar a transmissão das ideias e do conhecimento de forma geral. Desse modo, a Hidráulica como área de conhecimento também se apropria de símbolos e unidades que são acordadas como padrão, a fim de garantir a correta representação de grandezas físicas e de unidades, mantendo a correta transmissão de dados e informações entre pares. Considerando essa padronização dos símbolos e unidades usados na Hidráulica, assinale a alternativa CORRETA: A) Os sistemas de unidades organizam as dimensões a partir da determinação das unidades primárias. B) São exemplos de unidades do SI: o centímetro (comprimento), o quilograma (massa) e a hora (tempo). C) Ao se estabelecer igualdade entre dois membros de uma equação, fica implícito que as quantidades são iguais, mas não implica que há igualdade na qualidade das grandezas comparadas. D) Comprimento, massa e tempo são exemplos de grandezas básicas do SI. 6- Quando ocorrem alterações nas propriedades do fluido, alterações na pressão ou na temperatura, por exemplo, o escoamento é afetado. Um exemplo prático dos efeitos sobre o escoamento é quando ocorre o fenômeno dito "martelo hidráulico” (ou golpe de aríete), que ocorre devido à compressão local que o fluido sofre quando está escoando em uma rede de condutos e encontra uma restrição repentina ao escoamento. Essa compressão rápida e local ocasiona mudança nas propriedades do fluido, como a pequena variação na densidade do fluido localmente, o que afeta o escoamento. Acerca das propriedades dos fluidos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( V ) No golpe de aríete, como resultado da compressão local sobre o fluido, a pequena variação na densidade cria ondas acústicas que se propagam pela tubulação. ( V ) O inverso de α é ε (ε=1/α), denominado módulo de elasticidade de volume ou coeficiente de compressibilidade. ( V ) Um sinal negativo pode ser incluído em α para indicar quando a pressão sobre o fluido é do tipo compressão. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A) V - F - F. B) V - V - V. C) F - V - F. D) V - F - V. 7- Os termos em regime permanente e uniforme são muito usados na Hidráulica, principalmente porque muitas vezes admite-se essas condições para fins de simplificação de cálculo. Por isso, é necessário distinguir os termos permanente e uniforme corretamente. De maneira simples podemos dizer que o termo regime permanente implica em não haver mudança com o passar do tempo, enquanto o termo uniforme implica em não haver mudança com o espaço. Com relação ao regime do tipo não permanente, este pode ser subdividido em outras subclassificações. Acerca do regime de escoamento do tipo não permanente, analise as sentenças a seguir: I- Uma subdivisão do tipo de regime não permanente é a classificação em escoamento aleatório, no qual a velocidade varia de forma periódica no tempo. II- O escoamento em regime não permanente pode ser subdividido em dois tipos aleatórios, transiente e periódico. III- No escoamento do tipo periódico, o escoamento tende assintoticamente a alcançar o regime permanente. Assinale a alternativa CORRETA: A) Somente a sentença I está correta. B) Somente a sentença II está correta. C) As sentenças I e III estão corretas. D) As sentenças II e III estão corretas. 8- Há anos, cientistas que já estudavam a dinâmica dos fluidos descobriram que os líquidos apresentam a propriedade de aumentar seu volume quando a pressão sobre eles diminui, o quepara os gases já era uma propriedade bem conhecida. Posteriormente, ao continuar estudando as propriedades dos fluidos, verificou-se algo sobre compressão ou descompressão dos fluidos. Acerca da compressibilidade e elasticidade dos fluidos, analise as sentenças a seguir: I- O aumento do volume devido à diminuição da pressão (descompressão), ou a diminuição do volume pelo aumento da pressão (uma compressão), apresentam o mesmo valor absoluto; sendo esta a elasticidade característica do fluido. II- Quanto maior o módulo de elasticidade ε, maior será a mudança de pressão necessária para causar uma pequena variação relativa no volume. III- Fluidos ditos incompressíveis possuem ε da ordem de kilo-pascal. Assinale a alternativa CORRETA: A) Somente a sentença II está correta. B) As sentenças I e II estão corretas. C) As sentenças I e III estão corretas. D) Somente a sentença III está correta. 9 - Atualmente, na Hidráulica, os estudos teóricos se integram com estudos de foco mais empírico, a fim de aprofundar o conhecimento pela integração e intercâmbio de resultados e dados. Entretanto, costuma-se fazer uma divisão (ou classificação) das áreas de estudo da Hidráulica com base nos objetivos do estudo. Acerca das subdivisões de estudo da Hidráulica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( V ) A Hidráulica geral se subdivide nas áreas de estudo denominadas Hidrostática, Hidrocinética e Hidrodinâmica. ( F ) Sistemas de esgotamento sanitário são objeto de estudo da Hidráulica Teórica com foco na área Urbana . ( V ) Como exemplos de áreas de estudo da Hidráulica aplicada com foco fluvial, pode- se citar o estudo dirigido à Hidrovias, Dragagens e Hidroelétricas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A) V - F - F. B) V - V - V. C) F - V - F. D) V - F - V. 10 - Fluidos perfeitos não existem na prática, sendo esse apenas um conceito teórico que é admitido para a água e alguns gases nos casos em que, ao considerá-los como fluidos perfeitos, é possível simplificar equacionamentos e auxiliar na resolução de problemas práticos. Diferentemente de um fluido perfeito, um fluido real, na verdade, apresenta isotropia na distribuição dos esforços quando em repouso, mas, quando em movimento, devido à viscosidade, o fluido apresenta anisotropia. Acerca do conceito de fluidos perfeitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas. ( V ) Para um fluido perfeito, a densidade é uma constante. ( F ) Fluidos perfeitos apresentam viscosidade próxima de zero. ( V ) Fluidos perfeitos não apresentam resistência ao movimento. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A) V - F - F. B) F - V - F. C) V - V - V. D) V - F - V.
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