Pós-Aula 2 6

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Painel / Meus cursos / Fentran_2022.1 / MÓDULO 2 - Propriedades e classificações / Teste Pós-Aula 2a
Iniciado em Thursday, 14 Apr 2022, 18:57
Estado Finalizada
Concluída em Thursday, 14 Apr 2022, 19:38
Tempo
empregado
40 minutos 52 segundos
Notas 1,40/1,40
Avaliar 1,60 de um máximo de 1,60(100%)
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. P 1D
c. T 2D 
d. P 2D
e. P 3D
f. T 3D
= 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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http://177.153.50.3/moodle/my/
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
http://177.153.50.3/moodle/course/view.php?id=25&section=6
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
http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/view.php?id=1679
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. P 1D 
b. P 3D
c. T 3D
d. P 2D
e. T 2D
f. T 1D
= ax +V ⃗  î ebx ĵ
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, portanto é unidimensional.
A resposta correta é: P 1D
Faça a associação correta.
Lugar geométrico das posições das partículas que passaram anteriormente num dado ponto linhas de emissão 
Caminho percorrido por uma determinada partícula do fluido linhas de trajetória 
Curvas tangentes ao vetor velocidade em todos os pontos, num determinado instante linhas de corrente 
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Lugar geométrico das posições das partículas que passaram anteriormente num dado ponto
→ linhas de emissão, Caminho percorrido por uma determinada partícula do fluido → linhas de trajetória,
Curvas tangentes ao vetor velocidade em todos os pontos, num determinado instante
→ linhas de corrente.
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Questão 4
Correto
Atingiu 0,10 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.
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4 of 15 07/06/2022 19:55
f.
g.
Sua resposta está correta.
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
= =
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
.
 
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.
A resposta correta é: 
Num escoamento permanente, as linhas de corrente, trajetória e emissão são coincidentes.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A resposta correta é 'Verdadeiro'.
As linhas de corrente e emissão são obtidas por representações gráficas de um determinado instante do escoamento, diferentemente
das linhas de trajetória, que necessitam de uma análise ao longo de um determinado período.
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 da água é, aproximadamente, 1.000 kg/m .
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
3
O peso específico (letra grega gama) é calculado pelo produto entre a massa específica ρ e a gravidade g. Para água, isso corresponde
a, aproximadamente, 10 kN/m³.
A resposta correta é 'Falso'.
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'.
Um fluido ocupa um volume de 1,20 m e sua massa é 3262 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: 2718,33  kg/m3
3
3 2
A massa específica de um fluido é definida pela relação entre massa e voluma, ou seja:
ρ = m/V = 3262 / 1,2 = 2718 kg/m
A resposta correta é: 2718 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 1,20 m  e sua massa é 3262 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: 26,6  kN/m3
3
3 2
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:
  2718 x 9,81 = 26,7 kN/m
A resposta correta é: 26640 N/m3
γ = ρ ⋅ g = 3
Um fluido ocupa um volume de 1,20 m  e sua massa é 3262 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: 2,72  (adimensional)
3
3 2
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 = 2718 / 1000 =  2,72
A resposta correta é: 2,72 (adimensional)
água
Um fluido mais viscoso tem maior "facilidade" para escoar.
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'.
Teste Pós-Aula 2a: Revisão da tentativa http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=32603&cmid...9 of 15 07/06/2022 19:55
Questão 14
Correto
Atingiu 0,25 de 0,25
Uma cápsula da figura abaixo tem comprimento L=0,30 m, raio R =110 mm e peso W=9,0 N. Ela desliza no interior de um tubo com
raio interno R =113 mm e inclinação θ=16 com a horizontal, lubrificada por um óleo de viscosidade μ=22 cP. 
 
 
Calcule a velocidade terminal da cápsula. 
Resposta: 1,63  m/s
1
2
o
Na direção do eixo do tubo (eixo x), o somatório das forças atuantes é resultante da projeção do peso e da força viscosa, contrária
ao movimento:
Em se tratando de velocidade terminal (movimento em equilíbrio), a aceleração é nula e, de acordo com a 2ª Lei de Newton, a força
resultante também:
A força viscosa é causada pela tensão viscosa atuando ao longo da superfície lateral da cápsula (área ), ou seja, .
Considerando um prefil linear de distribuição de velocidade entre a cápsula e o tubo, de acordo com a Lei da Viscosidade de
Newton,  , onde é a folga entre os dois. Então:
A partir de (i) e (ii):
A área lateral da cálsula (cilindro) é calculada por 
e a folga por
Lembrando-se de converter a viscosidade para o S.I. (1 cP = 0,001 kg/m.s):
W
∑ = Wsenθ −Fx Fv
= Wsenθ  (i)Fv
τv A = AFv τv
= μV /hτv h
= Aμ   (ii)Fv
V
h
Aμ = Wsenθ
V
h
→ V =
hWsenθ
Aμ
A = 2π L = 0, 2073456 m²R1
h = − = 0, 003 mR2 R1
→ V = 1, 631 m/s
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Questão 15
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 16
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
A resposta correta é: 1,6 m/s
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. plástico ideal
b. ideal
c. pseudoplástico
d. dilatante 
e. newtoniano
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: dilatante
Apresentam grandes variações de escoamento para pequenos incrementos de tensão viscosa.
Escolha uma opção:
a. plástico ideal
b. ideal
c. dilatante
d. pseudoplástico 
e. newtoniano
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: pseudoplástico
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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.
 
Re =
ρV L
μ
Re = = 5 ⋅
1000 ⋅ 1, 0 ⋅ 0, 5
10−3
105
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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.
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
Teste Pós-Aula 2a: Revisão da tentativa http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=32603&cmid...
13 of 15 07/06/2022 19:55
Questão 18
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Classifique entre laminar e turbulento 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. 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 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, o escoamento é classificado como turbulento.
A resposta correta é: turbulento
Re =
ρV L
μ
Re = = 5 ⋅
1000 ⋅ 1 ⋅ 0, 5
10−3
105
Teste Pós-Aula 2a: Revisão da tentativa http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=32603&cmid...
14 of 15 07/06/2022 19:55
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. compressível
b. incompressível 
Sua resposta está correta.
Para prever se o escoamento será compressível ou incompressível, podemos avaliar o valor do número de Mach, calculado por
, onde é a velocidade do escoamento e 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:
, 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
Ma =
V
a
V a
Ma = ≈ 0, 09
30
340
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Teste Pós-Aula 2a: Revisão da tentativa http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=32603&cmid...
15 of 15 07/06/2022 19:55
http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/view.php?id=1678&forceview=1
http://177.153.50.3/moodle/mod/quiz/view.php?id=1678&forceview=1
http://177.153.50.3/moodle/mod/pdfannotator/view.php?id=1680&forceview=1
http://177.153.50.3/moodle/mod/pdfannotator/view.php?id=1680&forceview=1