SIMULADO MECANICA FLUIDOS

Prévia do material em texto

Meus Simulados 
Teste seu conhecimento acumulado 
 
 
 
Disc.: MECÂNICA DOS FLUIDOS 
Acertos: 10,0 de 10,0 30/05/2023 
 
 
1a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
 (CESGRANRIO - 2011 - Adaptada). Os conceitos da mecânica dos fluidos são 
extremamente importantes em diversas aplicações de engenharia. Ser capaz de 
expressar fenômenos por meio de descrições quantitativas é fundamental. Nesse 
contexto, a relação entre a tensão cisalhante e a taxa de deformação para um fluido 
foi estabelecida em reômetro de cilindros concêntricos. Verificou-se que o modelo 
"lei de potência" (ou de Ostwald-Waele) descreve satisfatoriamente a dependência 
entre aquelas grandezas com índice de comportamento n igual a 0,70. 
 
No Sistema Internacional, o índice de consistência m associado é expresso em 
 
 
kg-1 ∙ m ∙ s0,7 
 
kg ∙ m2 ∙ s-0,7 
 kg ∙ m-1 ∙ s-0,3 
 
kg-1 ∙ m-1 ∙ s0,3 
 
kg ∙ m ∙ s1,7 
Respondido em 30/05/2023 13:02:47 
 
Explicação: 
 
 
 
2a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(CESGRANRIO - 2018 - Adaptada). Os conceitos da mecânica dos fluidos são 
extremamente importantes em diversas aplicações de engenharia. Ser capaz de 
expressar fenômenos por meio de descrições quantitativas é fundamental. Nesse 
contexto, considere que foi desenvolvido um modelo empírico, relacionando-se 
dados experimentais de vazão, Q, de um líquido através de uma válvula e a 
diferença entre as pressões a montante, P1, e a jusante, P2, tal que: 
 
em que a constante Cv foi estimada por regressão não linear. 
Considerando-se as três dimensões fundamentais MLT, a dimensão de Cv para 
consistência dimensional é 
 
 
M1/2L1/2 
 
M-1/2L5/2 
 
M7/2T1/2 
 
M-1/2L7/2T1/2 
 M-1/2L7/2 
Respondido em 30/05/2023 13:03:36 
 
Explicação: 
 
 
 
3a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(CESGRANRIO - 2018 - Adaptado). A Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o 
comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento, seja 
dinâmico ou estático. Em um tubo em U, colocam-se dois fluidos imiscíveis de densidades 
distintas, d_1>d_2, como na Figura. 
 
Fonte: CESGRANRIO - Petrobras - 2018 - Químico(a) de Petróleo Júnior. 
Dadas as diferenças de níveis de altura h1ℎ1 e h2ℎ2, qual a razão entre as 
densidades d1/d2�1/�2? 
 
 1+h2h11+ℎ2ℎ1 
 (1+h2+h−1)/2(1+ℎ2+ℎ−1)/2 
 2h2/h12ℎ2/ℎ1 
 1+h2/h11+ℎ2/ℎ1 
 1+h1/h21+ℎ1/ℎ2 
Respondido em 30/05/2023 13:07:18 
 
Explicação: 
 
PA(man)=PB(man)PA(man)=d2X1000XgX(h1+h2)PB(man)=d1X1000XgXh1Portanto:d1/d2=h1
+h2h1=1+h2/h1��(���)=��(���)��(���)=�2�1000���(ℎ1+ℎ2)��(��
�)=�1�1000���ℎ1��������:�1/�2=ℎ1+ℎ2ℎ1=1+ℎ2/ℎ1 
 
 
4a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(ÇENGEL-CIMBALA - Mecânica dos fluidos - Fundamentos e aplicações - 2008 
- Adaptado). A Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o comportamento físico 
dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento, seja dinâmico ou 
estático. Considere a comporta articulada em A, na forma de um quarto de círculo 
com peso desprezível, largura w=4,0 m e raio R=3,0 m. Uma mola em B mantém a 
comporta fechada. 
 
Fonte: ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos - Fundamentos e 
aplicações: 3 ed. Porto Alegre: AMGH, 2015. p. 120. 
 
A linha de ação da componente horizontal da força resultante da água sobre a 
comporta, em relação à superfície livre está localizada a uma profundidade de: 
 
 
1,0m. 
 2,0m. 
 
1,5m. 
 
0,5m. 
 
3,0m. 
Respondido em 30/05/2023 13:08:11 
 
Explicação: 
Considerando o diagrama de corpo livre da comporta, a distribuição da pressão 
manométrica sobre sua projeção vertical, se estende de zero na superfície livre até uma 
pressão máxima a 3,0 m de profundidade. Dessa forma, o centro de pressão encontra-se 
localizado a 2R/3 da superfície livre, ou seja, 2,0 m. 
 
 
5a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Marque a única alternativa incorreta: 
 
 
Se a tubulação de sucção de uma bomba tem diâmetro igual à de recalque e 
os bocais estão numa mesma altura, a pressão a montante (antes) será 
menor que a jusante (depois) da bomba. 
 As tensões viscosas causam ganho de carga (energia) ao longo do 
escoamento entre duas seções. 
 
Num escoamento invíscido no interior de uma tubulação horizontal, a redução 
do diâmetro numa seção a jusante acarretará a diminuição da pressão em 
relação a montante. 
 
Na equação integral da energia, o trabalho proveniente de bombas será 
negativo, enquanto o aplicado em turbinas é positivo. 
 
Numa tubulação horizontal de diâmetro constante onde ocorre escoamento 
viscoso, há uma redução da pressão ao longo do comprimento. 
Respondido em 30/05/2023 13:01:30 
 
Explicação: 
A resposta correta é: As tensões viscosas causam ganho de carga (energia) ao longo do 
escoamento entre duas seções. 
 
 
6a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Qual é o único escoamento, entre os listados abaixo, classificado como laminar? 
 
 
Escoamento da água ao redor de um duto submarino com 0,5m de diâmetro 
em um local cuja correnteza tem velocidade média de 1,0m/s. 
 
Escoamento ao redor da asa de um avião em condições ideais. 
 
Escoamento provocado pela bola de futebol em um chute direto para o gol em 
cobrança de falta. 
 
Escoamento no interior de uma adutora de água. 
 Escoamento que ocorre ao beber refrigerante com canudo. 
Respondido em 30/05/2023 12:54:21 
 
Explicação: 
A resposta correta é: Escoamento que ocorre ao beber refrigerante com canudo. 
 
 
7a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
A equação de Euler para a componente z de um fluido Newtoniano em regime permanente de 
escoamento é escrita como: 
 
 p(∂w∂t+u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)= − ∂p∂z + pgz�(∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)=
 − ∂�∂� + ��� 
 p(u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)= − ∂p∂z + pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� + 
��� 
 p(u∂v∂x+v∂v∂y+w∂v∂z)= − ∂p∂y − pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� − �
�� 
 p(u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)= − ∂p∂x + pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� + 
��� 
 p(u∂u∂x+v∂u∂y+w∂u∂z)= − ∂p∂z − pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� − �
�� 
Respondido em 30/05/2023 13:10:14 
 
Explicação: 
Equação de Navier-Stokes para fluido Newtoniano: 
 
ρD→VDt= − →▽p + →▽⋅→tij + p→g���→��= − ▽→� + ▽→⋅�→�� + ��→ 
A equação de Euler não considera os efeitos viscosos: 
 
ρD→VDt= − →▽p+p→g���→��= − ▽→�+��→ 
Para a componente z: 
 
ρ(∂w∂t+u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)�(∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�) 
Em regime permanente: 
ρ(u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z − ∂p∂z+pgz)�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂� − ∂�∂�+���) 
 
 
8a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Fonte: IE/EA Exame de Admissão ao Estágio de Adaptação de Oficiais Temporários (EAOT) - 
Versão A, Processo seletivo público, aplicado em 2008, para o cargo de Engenharia Química) 
Assinale a opção correta sobre a equação da continuidade: 
 
 Para fluidos compressíveis, temos: →V⋅→V = 0.�→⋅�→ = 0. 
 Na forma diferencial, temos: DpDt = →V⋅→V.���� = �→⋅�→. 
 
Para o escoamento em regime permanente, 
temos: →V⋅(p→V) = 0.�→⋅(��→) = 0. 
 Na forma diferencial, temos: ∂p∂t + →V⋅(p→V) = 0∂�∂� + �→⋅(��→) = 0 
 Na forma diferencial, temos: ρD→VDt = −→V + p→g.���→�� = −�→ + ��→. 
Respondido em 30/05/2023 13:12:11 
 
Explicação: 
Considerando a derivada material ou substancial: 
DρDt + ρ→V⋅→v = 0 ∂ρ∂t + u∂ρ∂y + w∂ρ∂z + ρ (∂u∂x + ∂v∂y + ∂w∂z) = 0 ∂ρ∂t + →V⋅(ρ→V) = 0���
� + ��→⋅�→ = 0 ∂�∂� + �∂�∂� + �∂�∂� + � (∂�∂� + ∂�∂� + ∂�∂�) = 0 
 ∂�∂� + �→⋅(��→) = 0 
 
 
9a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Fonte: CESPE/UnB - PETROBRAS, Processo seletivo público, aplicado em 
21/12/2008, para o cargo de Engenheiro(a) de Processamento Júnior) 
O cálculo da perda de carga total em um sistema deve ser feito levando-se em conta 
I. A influência de acessórios como cotovelos, válvulas e mudanças de área. 
II. A influência dos efeitos de atrito com as paredes dos tubos. 
III. A potência da bomba. 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
I 
 I, II 
 
I, II, III 
 
I, III 
 
II, III 
Respondido em 30/05/2023 13:13:06 
 
Explicação:Acessórios de tubulação - perda de carga localizada. 
Atrito com a parede dos tubos - perda de carga distribuída. 
Pot = γQhA, não envolve termos de dissipação viscosa. 
 
 
10a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Qual é o efeito representado na figura abaixo em que a água é liberada por uma 
comporta para um canal aberto? 
 
 
 Ressalto hidráulico 
 
Subcrítico 
 
Crítico 
 
Ganho energético 
 
Supercrítico 
Respondido em 30/05/2023 13:13:24 
 
Explicação: 
Efeito de dissipação de energia quando o fluido passa de um escoamento supercrítico para 
um escoamento subcrítico, denominado ressalto hidráulico.