Teste Pós-Aula 3b_ Revisão da tentativa1

Prévia do material em texto

26/04/2023, 00:18 Teste Pós-Aula 3b: Revisão da tentativa
177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=41667&cmid=2218 1/3
Iniciado em terça-feira, 25 abr. 2023, 23:42
Estado Finalizada
Concluída em quarta-feira, 26 abr. 2023, 00:18
Tempo
empregado
35 minutos 59 segundos
Avaliar 0,60 de um máximo de 0,60(100%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
O jet ski representado na figura abaixo é propulsado por um jato d'água de vazão Q =2 m /s, expelido num tubo horizontal localizado na
traseira a uma velocidade V =7 m/s. O jato entra pelo inferior com componente de velocidade horizontal nula. Se a força de arrasto é dada
pela expressão F =kV , onde k=27,5 N.s /m é uma constante, determine a velocidade terminal V do jet ski.
Dado: ρ = 1025 kg/m .
Resposta: 22,8  
j
3
j
d
2 2 2
mar
3
m/s
Não há variações ao longo do tempo, portanto o problema pode ser classificado como permanente.
Escolhendo-se como volume de controle (VC) a região compreendida pela tubulação de entrada e saída do fluido no jetski, a equação
integral do momentum
pode ser aplicada ao VC, adotando-se um sistema de coordenadas com eixo x horizontal no sentido do movimento do jetski. De acordo
com o enunciado, não há componente horizontal da entrada do jato e a força resultante corresponde à força de arrasto (F = kV ), então:
Assin, a incógnita do problema (velocidade do jetski V) e calculada por
= 22,8 m/s
A resposta correta é: 22,8 m/s
∑ = ∑±F ⃗  mi˙ Vi
→
d 
2
− = −0 + = (− ) = −ρQFd ms˙ Vs ṁs Vj Vj
→  k = ρQV 2 Vj
V =
ρQVj
k
− −−−−
√
26/04/2023, 00:18 Teste Pós-Aula 3b: Revisão da tentativa
177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=41667&cmid=2218 2/3
Questão 2
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
O flyboard é um equipamento utilizado para lazer que recebe água bombeada em vazão elevada pela base e redireciona o fluxo pelas
laterais para baixo, conforme figuras abaixo. O diâmetro do tubo de entrada é D = 3,1" e os de saída D = 2,3".
Calcule a vazão que deve ter a bomba do propulsor para suportar, em regime permanente, o peso total P=1329 N (peso somado da pessoa,
equipamento e fluido), quando o equipamento está parado.
Dados: ρ = 1025 kg/m .
       
Resposta: 0,0575  
e s
mar
3
m3/s
Adotando-se como volume de controle (VC) a parte representada na figura abaixo, o somatório de forças atuantes corresponde à força peso
P.
Tratando-se de um problema permanente, pela equação integral da quantidade de movimento linear, a força resultante em um VC será 
onde a vazão mássica é calculada por
∑ = ∑±  (i)F ⃗  mi˙ Vi
→
26/04/2023, 00:18 Teste Pós-Aula 3b: Revisão da tentativa
177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=41667&cmid=2218 3/3
(+saídas; -entradas)
 
Então, orientando o eixo y para cima, a aplicação da equação (i) será
 
Pela equação integral da continuidade,
que substituindo-se na eq. (ii) dará
 
Continuando-se o desenvolvimento da eq. (iii):
 
Substituindo-se essa última relação e na eq. (iv):
 
Então, a incógnita do problema será calculada por
Realizando-se a conversão de todos os parâmetros para o S.I.:
Q = 0,0575 m /s
 
 
A resposta correta é: 0,0575 m3/s
=mi˙ ρiVnriAi
−P = − + +   →  P = + 2  (ii)ṁeVe ṁsVs ṁsVs ṁeVe ṁsVs
∑   →   − + + = 0  →   = 2  (iii),ṁi ṁe ṁs ṁs ṁs ṁe
P = ( + ) (iv).ṁe Ve Vs
= 2   →  ρ = 2ρQ  →   = .ṁs ṁe VsAs Vs
Q/2
As
= Q/Ve Ae e
P = ρQ( + ) = ρ ( + ) = ρ ( + )Q
Ae
Q
2As
Q2
1
Ae
1
2As
4
π
Q2
1
D2e
1
2D2s
Q = .
πP
4ρ( + )1
D2e
1
2D2s
− −−−−−−−−−−−−
⎷

3