Exercício de Fixação - Mecânica dos Fluídos 2-3

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Pergunta 1 0 / 0
Dada a equação da energia com a presença de uma máquina, considera-se o fluido como incompressível. A máquina pode ser denominada ‘bomba’ quando
fornece energia ao fluido e denominada ‘turbina’ quando retira energia do fluido.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre fluidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s)
falsa(s).
I. ( ) Se o fluido receber um acréscimo de energia, a equação será dada por H + H = H .
II. ( ) Se a energia é retirada da unidade de peso do fluido, a equação será dada por H – H = H
III. ( ) A presença de uma máquina altera as cargas no escoamento.
IV. ( ) Com a presença de máquina entre as seções H = H .
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
1 B 2
1 T 2.
1 2
Resposta correta
Correta: 
V, V, V, F.
V, V, F, F.
F, F, V, V.
V, F, F, V.
 F, V, F, V.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois, para restabelecer a igualdade de energia, a energia recebida pela unidade de peso do fluido da máquina 
deve ser somada ao primeiro membro. A afirmativa II é verdadeira, pois, para restabelecer a igualdade de energia, deve ser subtraída ao primeiro 
membro a energia retirada da unidade de peso do fluido. A afirmativa III é verdadeira, já que a presença de uma máquina pode acarretar variações da 
carga de pressão, da carga potencial e da carga cinética. A afirmativa IV é falsa, pois, com a presença de máquina entre as seções, a equação será 
dada por H + H = H .1 M 2
Pergunta 2 0 / 0
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A água escoa em um regime permanente no Venturi. Supõe-se as perdas por atrito desprezíveis e as unidades uniformes nas seções. No caso, tem-se o
valor da área na seção de entrada (1) e a área na seção da garganta (2). Um manômetro é ligado entre as seções da entrada e da garganta e indica um
desnível. Considera-se: ɣ = 10.000 N/m³ e ɣ = 136.000 N/m³
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de massa e energia e balanço de energia mecânica, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A energia de pressão aumenta da seção (1) para (2).
II. ( ) A energia cinética aumenta da seção (1) para (2).
III. ( ) A velocidade na seção (2) irá aumentar.
IV. ( ) Pode ser utilizada a equação de Bernoulli para explicar o efeito que ocorre no tubo de Venturi.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
h2o Hg 
V, F, F, V.
Resposta correta
Correta: 
F, V, V, V.
F, F, F, V.
V, V, F, F.
V, F, F, F.
Justificativa: A afirmativa I é falsa, pois a energia de pressão deverá diminuir da seção (1) para (2). A afirmativa II é verdadeira, pois a área na seção da 
garganta será menor que a área na seção de entrada. Logo, a energia cinética aumenta de (1) para (2). A afirmativa III é verdadeira, pois, ao diminuir a 
área, automaticamente a velocidade aumenta na seção. A afirmativa IV é verdadeira, pois se entre duas seções de escoamento não houver nem ganhos 
e nem perdas de carga, e o regime for permanente, utiliza-se a equação de Bernoulli.
Pergunta 3 0 / 0
A vazão em volume pode ser definida facilmente. Suponha-se que, ao abrir uma torneira, seja colocado um recipiente embaixo dela e, simultaneamente,
seja disparado o cronômetro. Ao encher o recipiente, o cronômetro apontou 10 s. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de massa e energia e balanço de energia mecânica, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A vazão em volume é dada pela equação: Q = V/t.
II. ( ) Se o volume do recipiente for 20 L, logo, a vazão em volume será 2 L/s.
III. ( ) Se o volume do recipiente for 40 L, logo, a vazão em volume será 4 L/s.
IV. ( ) Se o volume do recipiente for 100 L, logo, a vazão em volume será 5 L/s.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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Incorreta: 
V, V, V, F.
 F, F, F, V.
 V, F, V, F.
F, F, V, V.
Resposta corretaV, V, V, F.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois define-se a vazão em volume Q como o volume de fluido que atravessa uma certa seção do escoamento 
por unidade de tempo. A afirmativa II é verdadeira, pois a equação da vazão em volume é dada por Q = V/t, substituindo os valores na equação, tem-se 
Q = 20/10 = 2 L/s. A afirmativa III é verdadeira, pois, substituindo os valores na equação, tem-se Q = 40/10 = 4 L/s. A afirmativa IV é falsa, pois, 
substituindo os valores na equação, tem-se Q = 100/10 = 10 L/s.
Pergunta 4 0 / 0
Em muitos casos da engenharia, é necessário determinar as forças que agem em estruturas sólidas, fixas ou em movimento, devido aos fluidos que se
movem em contato com elas. A equação que permite essa análise é responsável por determinar as forças dinâmicas.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de 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 ser utilizada a equação da quantidade de movimento para calcular as forças dinâmicas.
II. ( ) Pode ser utilizado o Teorema de Bernoulli para o cálculo das forças.
III. ( ) A equação da continuidade refere-se à atuação das forças que agem em estruturas sólidas, fixas ou em movimento.
IV. ( ) A equação da quantidade de movimento baseia-se na Lei de Newton.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, F, V, F.
V, F, F, F.
Resposta correta
Correta: 
V, F, F, V.
F, V, V, F.
F, F, V, V.
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Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois na equação da quantidade de movimento estuda-se sobre as forças dinâmicas que agem em estruturas 
sólidas fixas ou em movimento. A afirmativa II é falsa, pois o Teorema de Bernoulli é o princípio da conservação da energia. A afirmativa III é falsa, pois a 
equação da continuidade refere-se ao balanço das massas. A afirmativa IV é verdadeira, já que a equação da quantidade de movimento é a Segunda 
Lei de Newton da dinâmica, modificada funcionalmente para o estudo da Mecânica dos Fluidos.
Pergunta 5 0 / 0
O ar escoa por num tubo convergente. A área da maior seção do tubo é 20 cm² e a da menor é 10 cm². A massa específica do ar na seção (1) do tubo é 1,2
kg/m³, enquanto na seção (2) é 0,9 kg/m³, sendo a velocidade na seção (1) 10 m/s.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de massa e energia e balanço de energia mecânica, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A velocidade na seção 2 será de 26,7 m/s.
II. ( ) A vazão Q será de 0,02 m³/s.
III. ( ) A velocidade na seção 1 será maior que na seção 2.
IV. ( ) A vazão Q será de 0,0267 m³/s.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
1
2
Resposta correta
Correta: 
V, V, F, V.
V, F, F, F.
 F, F, V, V.
F, V, V, F.
V, V, V, F.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois ρ v A = ρ v A logo, por regra, considera-se que 1 cm² = 10 m². Portanto, substituindo os valores na
equação v = (1,2 kg/m³ x 10 m/s x 20x10 m²) / (0,9 kg/m³ x 10x10 m²) = 26,7 m/s. A afirmativa II é verdadeira, pois Q ρ = Q ρ , logo, substituindo as
equações, tem-se que Q ρ = ρ v A . Portanto, Q = (0,9 kg/m³ x 26,7 m/s x 10x10 m²) / 1,2 kg/m³ = 0,02 m³/s. A afirmativa III é falsa, pois na seção 2
a área é menor que a área da seção 1, sendo assim, há um aumento de velocidade na seção 2. A afirmativa IV é verdadeira, pois Q ρ = Q ρ , logo,
substituindo os valores tem-se que Q = (0,02 m³/s x1,2 kg/m³) / 0,9 kg/m³ = 0,0267 m³/s.
1 1 1 2 2 2
-4
2 
-4 -4
1 1 2 2
1 1 2 2 2 1 
-4
1 1 2 2
2 
Pergunta 6 0 / 0
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A água é descarregada em um tanque cúbico de 5m de aresta por um tubo de5 cm de diâmetro. A vazão do tubo é 10 L e supõe-se que a variação da
vazão é desprezível. Sabe-se que, com um certo tempo, o nível da água desceu 20 cm.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de massa e energia e balanço de energia mecânica, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O nível da água levará 500 s para descer.
II. ( ) O nível da água levará 500 ms para descer.
III. ( ) O nível da água levará 7 min para descer.
IV. ( ) O nível da água levará 500 x 10 ns para descer.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
9
Resposta correta
Correta: 
V, F, F, V.
F, F, F, V.
F, F, V, F.
V, V, F, F.
 V, F, F, V.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois considera-se a variação da vazão desprezível, logo Q = 10 L/s. Sendo assim, considera-se que 1000 L = 1 
m³ e o cálculo do volume é dado por 5m x 5m x (20 cm / 100) = V = 5 m³. Então, V = 5000 L. Para determinar o tempo, tem-se que Q = V / t, sendo 
assim t = V / Q = t = 5000 L / 10 L/s = t = 500 s. A afirmativa II é falsa, pois 1 segundo = 1000 milissegundos. Sendo assim, t = 500 s = 500000 ms. A 
afirmativa III é falsa, pois 1 minuto = 60 segundos. Sendo assim, t = 500 s = 8 minutos e 33 segundos. A afirmativa IV é verdadeira, pois 1 segundo = 
10 ns. Sendo assim, t = 500 s = 500 x 10 ns.9 9
Pergunta 7 0 / 0
A equação de Bernoulli é de grande importância para a mecânica dos fluidos. Associada à equação da continuidade, ela permite resolver inúmeros
problemas, como determinar a potência de máquinas hidráulicas, perdas em escoamento, etc.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a equação de Bernoulli, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s)
e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Utiliza-se a energia potencial por unidade de peso na equação de Bernoulli.
II. ( ) A equação de Bernoulli contém a energia cinética por unidade de peso.
III. ( ) Utiliza-se a energia de pressão por unidade de peso na equação de Bernoulli.
IV. ( ) A equação de Bernoulli é dada por H = [(p/ɣ) + v² +z].
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, F, F, V.
F, V, V, F.
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Resposta correta
Correta: 
V, V, V, F.
V, V, F, F.
 F, F, V, V.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois a energia potencial por unidade de peso é dada por z. A afirmativa II é verdadeira, já que a energia cinética 
por unidade de peso ou carga cinética é representada por v²/2g. A afirmativa III é verdadeira, pois a energia de pressão por unidade de peso é dada por 
p/ɣ. A afirmativa IV é falsa, porque a equação de Bernoulli é H = [(p / ɣ) + (v² / 2g) + z].
Pergunta 8 0 / 0
Dado um tubo convergente/divergente, denominado Venturi, tem-se que, para calcular a velocidade na seção mínima, são necessárias algumas
informações, como a área da seção de entrada, área da seção mínima e a velocidade na seção de entrada, considerando que a massa específica é a
mesma na entrada e saída do volume.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de massa e energia e balanço de energia mecânica, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Pode ser utilizada a equação da continuidade para determinar a velocidade na seção mínima.
II. ( ) O fluido, com base nas informações do texto, pode ser classificado como fluido incompressível.
III. ( ) Se a área da seção mínima for 5 cm², e na seção de entrada for 10 cm², com velocidade 2 m/s, logo, a velocidade na seção mínima será 8 m/s.
IV. ( ) Se a área da seção mínima for 3 cm², e na seção de entrada for 15 cm², com velocidade de 2 m/s, logo, a velocidade na seção mínima será 10 m/s.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
F, V, F, V.
Resposta corretaV, V, F, V.
F, F, V, V.
Incorreta: 
 F, V, V, F.
V, F, F, F.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois a equação da continuidade é dada por: v A = v A . Para determinar a velocidade na seção mínima, a 
equação será: v = v A / A . A afirmativa II é verdadeira, pois, para que o fluido seja incompressível, não deve haver variação de propriedades. Nesse 
caso, a massa específica na entrada deve ser a mesma na saída do volume. A afirmativa III é falsa, pois a equação para determinar a velocidade na 
e e m m
m e e m
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seção mínima será: v = v A / A . Sendo assim, substituindo os valores tem-se: v = 2x10/5 = v = 4 m/s. A afirmativa IV é verdadeira, pois a equação 
para determinar a velocidade na seção mínima será: v = v A / A . Sendo assim, substituindo os valores, tem-se: v = 2x15/3 = v = 10 m/s.
m e e m m m
m e e m m m
Pergunta 9 0 / 0
Uma torneira enche a água de um tanque, cuja a capacidade é 6.000 L em 1h e 40 min. Para calcular a vazão em volume, em massa e em peso, utiliza-se
as equações Q = V / t; Q = ρQ; e Q = gQ , respectivamente. Considera-se que ρ = 1.000 kg/m³ e g = 10 m/s².
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de massa e energia e balanço de energia mecânica, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A vazão em volume será de 10 m³.
II. ( ) A vazão em massa será de 1 kg/s.
III. ( ) A vazão em peso será de 10 N/s.
IV. ( ) Se a capacidade do tanque for 7.000 L, logo, a vazão em volume será 10 L/s.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
M g M H2O
-3 
F, V, F, V.
V, F, F, V.
V, F, F, F.
Resposta correta
Correta: 
V, V, V, F.
V, F, V, F.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois Q = V/t, logo, considera-se que, por regra, 1 L = 10 m³, 1h = 3600 s e 1 min = 60 s. Sendo assim, 1h e 40 
min = (1h x 3600s) + (40 min x 60 s) = 6.000 s. Portanto, substituindo os valores na equação, Q = (6.000 x 10 ) m³/6.000 s = 10 m³. A afirmativa II é 
verdadeira, pois Q = ρQ, logo, substituindo os valores, tem-se que Q = 1.000 kg/m³ x 10 m³ = 1 kg/s. A afirmativa III é verdadeira, pois Q = gQ
logo, substituindo os valores, tem-se Q = 1 kg/s x 10 m/s² = 10 N/s. A afirmativa IV é falsa, pois Q = V/t, logo, substituindo os valores na equação, tem-
se: Q = 7.000 L / 6.000 s = 1,17 L/s.
-3
-3 -3
M M
-3
g M 
g
Pergunta 10 0 / 0
Um certo gás escoa em regime permanente em um determinado trecho de tubulação. Na seção de entrada, tem-se a área A = 20 cm², ρ = 4 kg/m³ e v = 
30 m/s. Na seção de saída a área A = 10 cm² e ρ = 12 kg/m³. Sabe-se que para um regime permanente utiliza-se a equação da continuidade.
1 1 1
2 2
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Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a equação da continuidade, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s)
verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Utiliza-se a equação da continuidade para determinar a velocidade na seção de saída.
II. ( ) Se a massa específica na seção de saída for de 6 kg/m³, a velocidade na seção de saída será v = 10 m/s.
III. ( ) Pela equação da continuidade, a velocidade na seção de saída será v = 20 m/s.
IV. ( ) A equação da continuidade é dada por: ρ v A = ρ v A .
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
2
2
1 1 1 1 1 1
F, F, V, V.
Resposta correta
Correta: 
V, F, V, V.
V, V, F, F.
F, V, V, F.
F, V, F, F.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois, para determinar a velocidade na seção de saída, utiliza-se a equação da continuidade. Nesse caso, 
considera-se um fluido qualquer, no qual a equação será Q = Q . A afirmativa II é falsa, pois a equação da continuidade é dada por: ρ v A = ρ v A . 
Logo, para determinar a velocidade, considera-se v = v ρ A / ρ A . Substituindo os valores, tem-se: v = 30 x 4 x 20 / 6 x 10 = 40 m/s. A afirmativa III é 
verdadeira, já que a equação da continuidade para regime permanente é dada por: ρ v A = ρ v A . Logo, para determinar a velocidade na seção 2, 
considera-se que v= v ρ A / ρ A . Portanto, substituindo os valores tem-se: v = (30 x 4 x 20) / (12 x 10) = 20 m/s. A afirmativa IV é verdadeira, 
porque a equação da continuidade para um fluido qualquer em regime permanente é ρ v A = ρ v A
m1 m2 1 1 1 2 2 2
2 1 1 1 2 2 2
1 1 1 2 2 2
2 1 1 1 2 2 2
1 1 1 2 2 2