Teste Pós-Aula 2a_ Revisão da tentativa (7)

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09/06/2022 13:25 Teste Pós-Aula 2a: Revisão da tentativa
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Painel / Meus cursos / Fentran_2022.1 / MÓDULO 2 - Propriedades e classificações / Teste Pós-Aula 2a
Iniciado em Tuesday, 19 Apr 2022, 21:23
Estado Finalizada
Concluída em Tuesday, 19 Apr 2022, 22:07
Tempo
empregado
43 minutos 56 segundos
Notas 0,90/1,40
Avaliar 1,03 de um máximo de 1,60(64%)
Questão 1
Parcialmente correto
Atingiu 0,03 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 3D 
b. P 3D
c. T 1D
d. T 2D
e. P 1D
f. P 2D
= aV ⃗  y2e−bt î
Sua resposta está parcialmente correta.
O campo de escoamento fornecido sofre variação ao longo do tempo, portanto é transiente.
Além disso, varia apenas ao longo de y, portanto é unidimensional.
A resposta correta é: T 1D
http://177.153.50.3/moodle/my/
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=25
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=25&section=6
http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/view.php?id=1679
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Questão 2
Parcialmente correto
Atingiu 0,03 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 3D
b. T 1D
c. P 3D
d. T 2D
e. P 1D 
f. P 2D
= (ax− by)V ⃗  î
Sua resposta está parcialmente 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.
= −V sin θ −V cos θV ⃗  î ĵ
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d.
e.
f.
g.
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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
,
que substituídas na equação (i) resultará em
.
 
Lembrando que tg(90º-θ) é constante, a função anterior representa uma reta cujo ângulo com o eixo x é (90º-θ) e, consequentemente, o
ângulo com o eixo y é θ. 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.
= =
dx
u
dy
v
dz
w
u = −V sin θ
v = −V cos θ
w = 0
=
dx
−V sin θ
dy
−V cos θ
→   = ctgθ = tan(90° − θ)
dy
dx
→  y(x) = x tan(90° − θ) +C
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Questão 5
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 6
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
A resposta correta é: 
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'.
Num escoamento permanente, as linhas de corrente, trajetória e emissão são coincidentes.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
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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
O peso específico é representado pela letra grega gama e pode ser obtido a partir da massa específica (letra grega ρ) através da relação 
γ = ρg.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
A unidade kgf/cm g se refere à pressão manométrica, enquanto kgf/cm a, à pressão absoluta.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
2 2
A letra g, ao final de kgf/cm²g, corresponde a gauge (manométrica), enquanto a, ao final de kgf/cm²a, a absoluta.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
Um fluido ocupa um volume de 1,40 m e sua massa é 1653 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: 1180,71  
3
3 2
kg/m3
A massa específica de um fluido é definida pela relação entre massa e voluma, ou seja:
ρ = m/V = 1653 / 1,4 = 1181 kg/m
A resposta correta é: 1181 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 1653 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: 11570,96  
3
3 2
N/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:
\(\gamma = \rho\cdot g = \)  1181 x 9,81 = 11,6 kN/m
A resposta correta é: 11571 N/m3
3
Um fluido ocupa um volume de 1,40 m  e sua massa é 1653 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: 1,18  
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 = 1181 / 1000 =  1,18
A resposta correta é: 1,18 (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 tensão cisalhante decorrente do atrito direto entre dois corpos sólidos depende de um coeficiente e da tensão normal. Porém, quando há
um fluido entre os dois, esta tensão cisalhante depende de um coeficiente e da velocidade de deslizamento, não importando o valor da
tensão normal.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
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Questão 14
Não respondido
Vale 0,25 ponto(s).
Uma barra com seção circular de diâmetro D =216 mm se desloca axialmente no interior de um mancal de diâmetro D =221 mm e
comprimento L=0,5 m por ação de uma força F. A folgaentre eles é preenchida, uniformemente, por um fluido cuja viscosidade μ=37x10
Pa.s. Qual é o valor de F necessário para que a velocidade do deslocamento seja V=0,6 m/s ?
Resposta:  
1 2
-3
kN
Você não forneceu a unidade correta.
O enunciado da questão descreve a situação representada na figura abaixo:
 
Na direção do eixo do mancal (eixo x), o somatório das forças atuantes é resultante da força aplicada \(F\) e da força viscosa \(F_v\), contrária
ao movimento:
\[\sum F_x = F - F_v\]
Asumindo velocidade constante, a aceleração é nula e, de acordo com a 2ª Lei de Newton, a força resultante também:
\[F = F_v \ \ (i)\]
A força viscosa é causada pela tensão viscosa \(\tau_v\) atuando ao longo da superfície da barra no interior do mancal (área \(A\)), ou seja, \
(F_v = \tau_v A\). Considerando um prefil linear de distribuição de velocidade entre a barra e o mancal, de acordo com a Lei da Viscosidade
de Newton, \(\tau_v = \mu V/h \), onde \(h\) é a folga entre os dois. Então:
\[F_v = A\mu \frac{ V }{ h } \ \ (ii)\]
A partir de (i) e (ii):
\[ F = A\mu \frac{ V }{ h } \ (iii)\]
A folga entre o cilindro e o mancal é dada por
\[h = \frac{D_2 - D_1}{2}  = 0,0025 \ \text{m}\]
e a área do cilindro que permanece no interior do mancal é 
\[A = \pi D_1L = 0,33929 \ \text{m²}\]
Substituindo em (iii): 
\[ F = 3,01 \ \text{N}\] 
A resposta correta é: 3,0 N
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Questão 15
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,05
Questão 16
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Escoam apenas a partir de um valor mínimo de tensão viscosa.
Escolha uma opção:
a. ideal
b. pseudoplástico
c. plástico ideal
d. newtoniano 
e. dilatante
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é: plástico ideal
Apresenta um aumento de tensão cisalhante suficiente para uma pessoa caminhar pela sua superfície livre. É exemplificado pelas suspensões
de amido.
Escolha uma opção:
a. ideal
b. plástico ideal
c. dilatante 
d. newtoniano
e. pseudoplástico
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: dilatante
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Questão 17
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,05
Classifique entre viscoso e invíscido o escoamento provocado pela bola de futebol num chute direto para o gol em cobrança de falta.
Escolha uma opção:
a. invíscido (não viscoso) 
b. viscoso
Sua resposta está incorreta.
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
\[Re = \frac{\rho VL}{\mu} \] 
, 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 da esfera; e μ é a viscosidade do fluido. Cobranças de falta alcançam frequentemente velocidades na ordem de 100 km/h (30
m/s). Sabe-se que uma bola de futebol tem diâmetro de aproximadamente 20 cm (0,2 m). Portanto, para o escoamento em questão: 
\[Re = \frac{1,2\cdot 30\cdot 0,2}{1,8\cdot 10^{-5}} = 4\cdot 10^5\] 
, 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 uma esfera 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 da esfera 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.
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Questão 18
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
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 da esfera (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
Classifique entre laminar e turbulento o escoamento provocado pela bola de futebol num chute direto para o gol em cobrança de falta.
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
\[Re = \frac{\rho VL}{\mu} \] 
, 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 da esfera; e μ é a viscosidade do fluido. Cobranças de falta alcançam frequentemente velocidades na ordem de 100 km/h (30
m/s). Sabe-se que uma bola de futebol tem diâmetro de aproximadamente 20 cm (0,2 m). Portanto, para o escoamento em questão: 
\[Re = \frac{1,2\cdot 30 \cdot 0,2}{1,8\cdot 10^{-5}} = 4\cdot 10^5 \] 
, que se trata de um valor bastante elevado. 
Portanto o escoamento é classificado como turbulento.
A resposta correta é: turbulento
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Questão 19
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Classifique entre compressível e incompressível o escoamento provocado pela bola de futebol num chute direto para o gol em cobrança de
falta.
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
\[ Ma = \frac{V}{a} \]
, onde \(V\) é a velocidade do escoamento e \(a\) é a velocidade do som no fluido. 
Cobranças de falta alcançam frequentemente velocidades na ordem de 100 km/h (30 m/s). A velocidade do som no ar é de,
aproximadamente, 340 m/s. Portanto, para o escoamento em questão:
\[ Ma = \frac{30}{340} \approx 0,09 \]
, que é inferior a 0,3; valor comumente aceito como limite entre incompressível e compressível. 
 
Portanto, apesar de se tratar de ar (um gás), o escoamento é classificado como incompressível.
A resposta correta é: incompressível
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