Teste Pós-Aula 2a_ Revisão da tentativa3

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24/04/2023, 11:31 Teste Pós-Aula 2a: Revisão da tentativa
177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=41584&cmid=2206 1/15
Iniciado em segunda-feira, 24 abr. 2023, 10:49
Estado Finalizada
Concluída em segunda-feira, 24 abr. 2023, 11:31
Tempo
empregado
41 minutos 27 segundos
Notas 1,05/1,15
Avaliar 1,46 de um máximo de 1,60(91,3%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Responda com P para regime permanente ou T para transiente, seguido (com um espaço) de 1D, 2D ou 3D para uni, bi ou tridimensional,
respectivamente. Exemplo: T 2D (resposta para transiente e bidimensional)
 
Escolha uma opção:
a. T 1D
b. T 3D
c. P 3D
d. P 2D
e. P 1D
f. T 2D 
= ax + + ayV ⃗  î ebt ĵ k̂
Sua resposta está correta.
O campo de escoamento fornecido sofre variação ao longo do tempo, portanto é transiente.
Além disso, varia apenas ao longo de x e y, portanto é bidimensional.
A resposta correta é: T 2D
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Questão 2
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 3
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Responda com P para regime permanente ou T para transiente, seguido (com um espaço) de 1D, 2D ou 3D para uni, bi ou tridimensional,
respectivamente. Exemplo: T 2D (resposta para transiente e bidimensional)
 
Escolha uma opção:
a. T 1D
b. P 2D 
c. P 3D
d. T 2D
e. P 1D
f. T 3D
= ax + b + ayV ⃗  î x2 ĵ k̂
Sua resposta está correta.
O campo de escoamento fornecido não sofre variação ao longo do tempo, portanto é permanente.
Além disso, varia apenas ao longo de x e y, portanto é bidimensional.
A resposta correta é: P 2D
Faça a associação correta.
Curvas tangentes ao vetor velocidade em todos os pontos, num determinado instante 
Caminho percorrido por uma determinada partícula do fluido 
Lugar geométrico das posições das partículas que passaram anteriormente num dado ponto 
linhas de corrente
linhas de trajetória
linhas de emissão
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Curvas tangentes ao vetor velocidade em todos os pontos, num determinado instante
→ linhas de corrente, Caminho percorrido por uma determinada partícula do fluido → linhas de trajetória,
Lugar geométrico das posições das partículas que passaram anteriormente num dado ponto
→ linhas de emissão.
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Questão 4
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,10
Qual a representação gráfica mais correta para as linhas de corrente do campo de escoamento definido por   ?
Escolha uma opção:
a.
b.
c. 
= − − 2xV ⃗  î ĵ
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d.
e.
f.
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g.
h.
i.
Sua resposta está incorreta.
Para obter as linhas de corrente a partir do campo de escoamento, basta aplicar as relações
 (i).
 
No referido problema, as componentes da velocidade são
= =
dx
u
dy
v
dz
w
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Questão 5
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 6
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
,
que substituídas na equação (i) resultará em
.
 
O gráfico da função acima corresponde a uma parábola. É possível traçar linhas representativas do escoamento para diferentes valores de C.
O sentido do escoamento é obtido pela análise dos sinais de u e v.
A resposta correta é: 
u = −1
v = −2x
w = 0
=   →   = 2x  →  y(x) = + C
dx
−1
dy
−2x
dy
dx
x2
Num escoamento permanente, as linhas de corrente, trajetória e emissão são coincidentes.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
Para obter-se a expressão das linhas de corrente a partir do campo de escoamento, basta aplica a equação  .
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
dxu = dyv = dzw
A resposta correta é 'Falso'.
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Questão 7
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 8
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 9
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
A tradução correta da palavra density é peso específico. 
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
A tradução da palavra density, em português, corresponde a massa específica.
Massa específica, em inglês, é referenciada como relative density ou specific gravity.
 
A resposta correta é 'Falso'.
A densidade do mercúrio é, aproximadamente, igual a 13,5.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
Um fluido ocupa um volume de 1,40 m e sua massa é 3960 kg. Calcule e responda com as respectivas unidades na caixa de opções à direita.
(considere ρágua = 1000 kg/m  e g = 9,80 m/s ) :
a) a massa específica;
Resposta: 2829  
3
3 2
kg/m3
A massa específica de um fluido é definida pela relação entre massa e voluma, ou seja:
ρ = m/V = 3960 / 1,4 = 2829 kg/m
A resposta correta é: 2829 kg/m3
3
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Questão 10
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Questão 11
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Questão 12
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Um fluido ocupa um volume de 1,40 m  e sua massa é 3960 kg. Calcule e responda com as respectivas unidades na caixa de opções à direita.
(considere ρágua = 1000 kg/m  e g = 9,80 m/s ) :
b) o peso específico;
Resposta: 27,72  
3
3 2
kN/m3
O peso específico de um fluido (letra grega gama) é definido pela relação entre peso e volume, podendo ser calculado pelo produto entre a
massa específica ρ e a gravidade g:
  2829 x 9,81 = 27,7 kN/m
A resposta correta é: 27720 N/m3
γ = ρ ⋅ g = 3
Um fluido ocupa um volume de 1,40 m  e sua massa é 3960 kg. Calcule e responda com as respectivas unidades na caixa de opções à direita.
(considere ρágua = 1000 kg/m  e g = 9,80 m/s ) :
c) a densidade.
Resposta: 2,829  
3
3 2
(adimensional)
A densidade de um fluido é definida pela razão entre a massa específica do fluido e a de um fluido de referência. O fluido de referência,
normalmente, será a água. Portanto
d = ρ / ρ = 2829 / 1000 =  2,83
A resposta correta é: 2,83 (adimensional)
água
A pressão e temperatura têm pouca influência na viscosidade.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
A resposta correta é 'Falso'.
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Questão 13
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
A viscosidade cinemática ν é definida pela razão entre a viscosidade dinâmica μ e a massa específica ρ. A unidade de ν, no S.I., é m /s.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
2
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
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Questão 14
Não respondido
Não avaliada
Um eixo de diâmetro D =215 mm está girando no interior de um mancal com diâmetro D =221 mm e comprimento L=0,40 m. A folga,
admitida uniforme, é preenchida com óleo cuja viscosidade μ=33 cP. Calcule o torque requerido para manter a rotação em ω=2572 rpm.
Resposta: 
1 2
N.m
Você não forneceu a unidade correta.
O enunciado da questão descreve a situação representada na figura abaixo:
O torque será resultado da força viscosa aplicada tangencialmente na supefície do eixo, com um braço equivalente ao raio:
A força viscosa , por sua vez, corresponde à tensão viscosa (cisalhante) atuandoao longo da superfície lateral do eixo (área ,
compreendida dentro do mancal, portanto .
Considerando-se uma distribuição linear de velocidade entre o eixo e o mancal, a tensão viscosa é dada pela simplificação da Lei da
Viscosidade de Newton, . A velocidade tangencial nomovimento circular é . Substituindo-se essas relações em (i):
 
A folga entre o eixo e o mancal será mm. 
As conversões das unidades para o S.I. necessárias são:
1 cP = 10 kg/m.s
1 mm = 10 m
1 rpm = 2π/60 rad/s
Inserindo os valores conhecidos em (ii):
A resposta correta é: 9,3 N.m
T = ⋅ = ⋅ ( ) (i)Fv R1 Fv
D1
2
Fv τv A = π LD1
= A = (π L)Fv τv τv D2
= μV /hτv V = ω /2D1
T =  (ii)
πμω LD31
4h
h = ( − )/2 = 3D2 D1
-3
-3
T = = 9, 25 N.m
π(33 ⋅ )(2572 ⋅ 2π/60)( /1000 ⋅ 0, 410−3 D1 )
3
4 ⋅ (3/1000)
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Questão 15
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 16
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Classificação da água, ar e óleos.
Escolha uma opção:
a. dilatante
b. plástico ideal
c. ideal
d. newtoniano 
e. pseudoplástico
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: newtoniano
Apresenta proporcionalidade entre a tensão viscosa e a taxa de cisalhamento.
Escolha uma opção:
a. pseudoplástico
b. plástico ideal
c. newtoniano 
d. ideal
e. dilatante
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: newtoniano
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Questão 17
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Classifique entre viscoso e invíscido o escoamento da água ao redor de um duto submarino com 0,5 m de diâmetro em um local cuja
correnteza tem velocidade média de 1,0 m/s.
Escolha uma opção:
a. viscoso 
b. invíscido (não viscoso)
Sua resposta está correta.
Primeiramente, devemos avaliar o número de Reynolds para o referido escoamento, pois ele pode mostrar se as tensões cisalhantes
(viscosas) são significativas quando comparadas com as forças inerciais. Esse adimensional é calculado por
, onde ρ é a massa específica do fluido; V é a velocidade média de escoamento; L é a largura característica, que nesse caso corresponde ao
diâmetro do tubo; e μ é a viscosidade do fluido. Para o escoamento em questão:
, que se trata de um valor bastante elevado. Portanto, pode-se dizer que, nesse escoamento, as tensões cisalhantes são relativamente
pequenas. No entanto, para ser classificado como escoamento não viscoso (invíscido), é necessário que a viscosidade possa ser totalmente
desprezada.
Um escoamento não viscoso ao redor de um cilindro (tubo) teria linhas de corrente como representadas na figura abaixo.
 
Conforme observado, a velocidade no ponto A é nula (ponto de estagnação) ao passo que a velocidade aumenta chegando a um valor
máximo em B, o que é caracterizado pelas linhas de corrente mais próximas. Na parte de trás (trajeto BC), a velocidade volta a diminuir,
voltando a ser nula em C.
Sabe-se que ao longo de uma linha de corrente, um aumento de velocidade implica em uma diminuição de pressão e vice-versa. Portanto, o
diagrama de pressões atuantes ao redor do cilindro pode ser interpretado pela figura abaixo.
 
Nesse caso, a distribuição de pressões é simétrica e, consequentemente, não contribui para a força de arrasto.
Ressalta-se que as figuras acima correspondem a um escoamento não viscoso (invíscido), onde as tensões cisalhantes são totalmente
desprezadas.
Re =
ρVL
μ
Re = = 5 ⋅
1000 ⋅ 1, 0 ⋅ 0, 5
10−3
105
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No entanto, num escoamento com elevadas velocidades (número de Reynolds elevado), a tensão cisalhante ao longo do trecho BC ("atrito"),
aliada ao gradiente de pressão adverso (pressão cresce no sentido do escoamento), faz com que a velocidade seja reduzida a zero antes de
alcançar o ponto C.
 Consequentemente, ocorre um descolamento da camada limite (região muito próxima da superfície sólida) e a formação de uma esteira,
muitas vezes instável e com desprendimento de vórtices.
 
 
Essa esteira causa uma redução da pressão na parte de trás, desbalanceando as pressões ao redor do cilindro (a pressão na frente continua
elevada). Então, a integral da pressão ao londo do superfície resultará numa força significativa (força de arrasto).
 
Portanto, apesar da tensão cisalhante ser pequena (Re elevado), ela é responsável pelo formação da esteira, que, por sua vez, tem impacto
significativo para o escoamento (ex.: na força de arrasto). Conclui-se que, nesse caso, a viscosidade não pode ser totalmente desprezada
e o escoamento deve ser considerado como viscoso.
 
A resposta correta é: viscoso
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Questão 18
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Classifique entre laminar e turbulento o escoamento que ocorre ao beber refrigerante com canudo.
Escolha uma opção:
a. turbulento
b. laminar 
Sua resposta está correta.
Para prever se o escoamento será laminar ou turbulento, devemos avaliar o valor do número de Reynolds, calculado por
, onde ρ é a massa específica do fluido; V é a velocidade média de escoamento; L é a largura característica, que corresponde ao diâmetro do
canudo; e μ é a viscosidade do fluido.
Ao substituir valores aceitáveis para o escoamento em questão:
D = 0,5 cm = 0,005 m;
V = 10 cm/s = 0,1 m/s; e
ρ e μ da água (refrigerantes são compostos, majoritariamente, por água).
 
Então
, que é menor que 2000 (limite do regime laminar para escoamento em tubos).
 
Portanto o escoamento é classificado como laminar.
 
A resposta correta é: laminar
Re =
ρVL
μ
Re = = 500
1000 ⋅ 0, 1 ⋅ 0, 005
10−3
24/04/2023, 11:31 Teste Pós-Aula 2a: Revisão da tentativa
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Questão 19
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Classifique entre compressível e incompressível o escoamento permanente no interior de uma adutora de água.
Escolha uma opção:
a. incompressível 
b. compressível
Sua resposta está correta.
Para prever se o escoamento será compressível ou incompressível, podemos avaliar o valor do número de Mach, calculado por
, onde V é a velocidade do escoamento e a é a velocidade do som no fluido.
Para escoamento no interior de tubulações, as velocidades aplicadas, quase sempre, são inferiores a 3 m/s. A velocidade do som no interior
de tubulações é calculado em função das características do fluido e da tubulação. Para água, 1000 m/s é usualmente adotado para análises
preliminares.
Então
, que é muito menor que 0,3; valor comumente aceito como limite entre escoamento incompressível e compressível. 
Portanto, mesmo com cálculos mais precisos da velocidade do som no interior da tubulação, o escoamento pode ser classificado
como incompressível.
 
O enunciado especifica que o escoamento é permanente. Vale ressaltar, porém, que quando se trata de transiente hidráulico, o que pode ser
causado por um rápido fechamento de válvula, ocorre uma brusca variação da pressão e os efeitos de compressibilidade da água devem ser
considerados.
A resposta correta é: incompressível
Ma =
V
a
Ma = = 0, 003
3
1000