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Módulo C - 215706 . 7 - Fenômenos dos Transportes - D.20241.C Atividade de Autoaprendizagem 3 Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 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 F, F, V, V. Incorreta: V, F, F, V. F, V, V, F. V, F, V, V. Resposta correta V, V, V, F. 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 V, V, F, V. V, V, F, F. F, F, V, V. Correta: F, V, V, V. Resposta correta V, F, F, V. 3. Pergunta 3 Sobre a variação das grandezas de um ponto a outro do fluido, considere um escoamento de um fluido em que o campo de velocidades num plano xy é dado por: vx = xt²; vy = xyt. É possível determinar as componentes ax e ay do campo de acelerações. 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. ( ) Pode-se aplicar a expressão da derivada total. II. ( ) ax = xt4 + 2xt. III. ( ) ay = xyt3 + x²yt² + xy. IV. ( ) Pode-se utilizar a expressão: (𝜕𝜕t / 𝜕𝜕vx) + v . Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta F, F, V, V. Incorreta: F, V, V, F. V, V, V, F. Resposta correta V, F, F. V. F, V, F, V. 4. Pergunta 4 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 Correta: V, V, F, V. Resposta correta V, V, V, F. F, V, F, V. F, F, V, V. V, F, V, F. 5. Pergunta 5 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 o texto descreve o regime turbulento. para o regime turbulento. o número de Reynolds < 2000. o texto descreve o regime variado. para o regime laminar, o número de Reynolds > 2000. Correta: o texto descreve o regime laminar. Resposta correta 6. Pergunta 6 Estuda-se na fluidodinâmica a relação entre um fluido e um corpo nele imerso. Considera-se que o fluido pode ser dividido em duas regiões: a que o movimento do fluido é perturbado pela presença de um determinado objeto sólido e a outra, em que o fluido escoa como se o objeto não estivesse presente. 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 fluido provocará no objeto o aparecimento de uma força. II. ( ) A força gerada pelo fluido poderá ser decomposta em duas componentes. III. ( ) No estudo do fluido ideal, são consideradas as tensões de cisalhamento. IV. ( ) No fluido em repouso, a força resultante corresponde à diferença de pressões. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta F, V, F, V. Correta: V, V, F, V. Resposta correta V, F, V, F. F, F, V, V. F, V, V, F. 7. Pergunta 7 Define-se trajetória como um lugar geométrico dos pontos ocupados por uma partícula, com o passar do tempo. A trajetória pode ser obtida pela integração das equações paramétricas do movimento que, em coordenadas cartesianas, são: dx = vx dt; dy = vy dt; dz = vz dt. 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. ( ) Em um campo de velocidade de um fluido em movimento é possível determinar a expressão da trajetória. II. ( ) A trajetória de uma partícula depende do referencial adotado. III. ( ) Considera-se o tempo entre as equações para determinar a trajetória. IV. ( ) Existem inúmeros tipos de trajetórias que um corpo pode percorrer. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta F, V, F, V. Incorreta: V, V, F, F. F, F, V, V. V, V, F, V. Resposta correta F, V, V, F. 8. Pergunta 8 Considera-se que uma partícula A passa pelo ponto O (0;0;0) no instante t = 0 com uma temperatura T = 1°C, e passa pelo ponto P1 (5;0;0) com T = 4ºC no instante t1 = 1s. A partícula B passa pelo ponto O (0;0;0) com T = 2ºC no instante t1 = 1s. 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 obter a expressão da derivada total. II. ( ) É possível obter a expressão da derivada local. III. ( ) É possível obter a expressão da derivada convectiva. IV. ( ) A velocidade na origem será de 6 cm/s. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta F, F, V, V. F, V, V, F. V, F, V, F. Correta: V, V, V, F. Resposta correta V, F, F, V. 9. Pergunta 9 Determina-se a trajetória de uma partícula fluida pela integração das equações paramétricasdo movimento. As equações são representadas em coordenadas cartesianas. Sendo assim, considera-se que o campo de velocidades será dado por: vx = αx; vy = 𝛽𝛽y; vz = 0. 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. ( ) A integral de dx = vx dt será dada por: In x = α t + C1. II. ( ) A integral de vy = 𝛽𝛽y será dada por: In y = 𝛽𝛽t + C2. III. ( ) Para t = 0 a trajetória em x será dada por: x = xe𝛽𝛽. IV. ( ) Para t = 0 a trajetória em y será dada por: y = y0 e𝛽𝛽t. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta V, F, F, V. F, V, V, F. F, F, V, V. V, V, V, F. Correta: V, V, F, V. Resposta correta 10. Pergunta 10 Na expressão da função de deformação Φ, verifica-se que o termo 𝜕𝜕vx / 𝜕𝜕x se refere à deformação linear na direção de x. Considera-se que 𝜕𝜕vy / 𝜕𝜕y refere-se à deformação linear na direção de y e 𝜕𝜕vz / 𝜕𝜕z refere-se à deformação linear na direção z. 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) δx 2) Δ 3) div v 4) δx / dt = 𝜕𝜕vx / 𝜕𝜕x ( ) Dilatação linear. ( ) Velocidade de dilatação volumétrica. ( ) Dilatação volumétrica. ( ) Taxa de variação de vy na direção de y. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta Correta: 1, 3, 2, 4. Resposta correta 1, 2, 4, 3. 3, 4, 2, 1. 4, 3, 1, 2. 4, 2, 1, 3. Atividade de Autoaprendizagem 3
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