NP1 DP MF unificada 17 09 13

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UNIP – Universidade Paulista – Campus 
	ICET – Engenharia – Mecânica/Mecatrônica/Produção Mecânica
	Mecânica dos Fluidos – NP1 – Noturno – 100 min.
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Instruções:
Leia as questões antes de respondê-las. A interpretação da questão faz parte da avaliação.
É permitido o uso de lápis, borracha, caneta e calculadora científica não programável.
As questões deverão ser respondidas no espaço destinado às respostas.
Não é permitido o uso de material adicional, bem como o empréstimo de material do colega.
Todo o material restante deve ser colocado sobre o tablado na frente da sala. Qualquer material solto sob as carteiras será considerado irregular e a prova retirada.
As respostas dos exercícios devem ser com tinta azul ou preta (prova com resposta a lápis será corrigida normalmente, mas não dará direito à arguição quanto à correção).
Desligue o celular e observe o tempo disponível para resolução.
Tempo de prova: 100 minutos (tempo mínimo de permanência na sala de 30 minutos).
Formulário:
				
Questão 1 (2,0 pontos). Na Metalurgia do pó um dos processos fundamentais envolve a conformação de materiais particulados (dar forma ao pó através da prensagem dos mesmos em moldes específicos). Para obter formas complexas muitas vezes é necessário o uso da prensagem isostática, no qual um molde com o material é colocado dentro de um fluido em um tanque. Uma bomba de ar então injeta ar em uma tubulação aumentando a pressão no fluido, e logo, prensando a amostra. A figura abaixo esquematiza o mecanismo pelo qual a prensa isostática funciona. Assim, considere um compressor que aplica uma força de 3750N em uma secção transversal de 75mm2 da tubulação esquematizada. Qual seria a pressão aplicada à amostra em Pa? Desconsidere o atrito com o êmbolo.
Dados: 1m = 1000mm;;; ;.
Questão 2. Considere o Teorema de Stevin.
“A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferença de cotas dos dois pontos.”
 	Uma das maneiras de simplificar a aplicação do Teorema de Stevin é aplicar a equação manométrica, onde podemos construir uma expressão que permite, por meio de um manômetro, determinar a pressão em um reservatório ou a diferença de pressão entre dois reservatórios.
No sistema esquematizado determine: 
30cm
a-) a leitura do manômetro metálico; (1,0 ponto)
b-) a força que age sobre o topo do reservatório. (1,0 ponto)
Questão 3 – Um motor a jato é um motor que expele um jato rápido de algum fluido para gerar uma força de impulso, de acordo com Terceira Lei de Newton. Esta ampla definição de motor a jato inclui turbojatos, turbofans, foguetes e estatorreatores. Em geral, o termo refere-se a uma turbina a gás que expele um jato em alta velocidade, gerando empuxo e, com isto, gerando força propulsora para diversos usos. A propulsão a jato, literalmente e figurativamente, pode ser levada a sério com a invenção do foguete pelos chineses no século XI. Foguetes inicialmente foram destinados a simples fins, como no uso de fogos de artifício, mas gradualmente passaram a ser usados para propelir armamentos de grande efeito moral; neste ponto a tecnologia estagnou-se por séculos. A figura a seguir mostra um propulsor a jato que queima de combustível quando o avião voa à velocidade de . Sendo dados , , A1=0,3m², A2=0,2m², determinar:
a-) a vazão em massa dos gases; (1,0 ponto)
b-) a velocidade dos gases na seção de saída. (1,0 ponto)
Questão 4 (2,0 pontos). Um engenheiro necessita determinar a deflexão L de um manômetro de dois fluidos líquidos como mostra a figura acima. A massa específica do fluido 1 vale 1000 kg/m3 e a do fluido 2 vale 3000 kg/m3. A aceleração da gravidade corresponde a 10 m/s2. Sabendo que a diferença de pressão (pA – pB) é de 650 N/m2, após os cálculos, o engenheiro obtém para L, em mm,
(A) 25,7
(B) 32,5
(C) 45,6
(D) 63,5
(E) 72,0
Questão 5 (1,0 ponto). Assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F), para as afirmações abaixo:
a-) Uma diferença de pressão avaliada na escala absoluta é a mesma diferença de pressão avaliada na escala relativa ou efetiva. ( )
b-) O piezômetro é o medidor de pressão indicado se o fluido for gás e se existir a necessidade de medir grandes pressões. ( )
c-) Manômetro metálico ou Bourdon pode ser usado para altas ou baixas diferenças de pressão, para gases ou para líquidos, enfim o seu uso é praticamente irrestrito. ( )
d-) O tubo em “U” não pode ser usado para medir pressão em gás e pressões inferiores à atmosférica. ( )
Questão 6 (1,0 ponto). Em Estática dos Fluidos, analisamos o comportamento dos fluidos quando estes estão em repouso absoluto, isto é, a velocidade de todas as suas partículas é zero e consequentemente a força de cisalhamento é nula, restando somente a análise das forças de pressão que é sempre aplicada perpendicularmente e contra cada ponto da superfície. Toda a análise está fundamentada em duas leis básicas chamadas de LEI DE PASCAL e LEI DE STEVIN.
	
Com base nessas duas leis, desenvolvidas durante esse semestre, assinale a alternativa INCORRETA.
a-) Se a pressão na superfície livre de um líquido contido num recipiente for nula, a pressão num ponto a profundidade h dentro do líquido será dada por: .
b-) A pressão dos pontos num mesmo plano ou nível horizontal é a mesma.
c-) A pressão aplicada num ponto de um fluido em repouso transmite – se integralmente a todos os pontos do fluido.
d-) Nos gases, como o peso específico é pequeno, se a diferença de cotas entre dois pontos for pequena, não podemos desprezar a diferença de pressão entre eles.
e-) A pressão num ponto de um fluido em repouso é a mesma em qualquer direção.