Problemas de Hidráulica e Mecânica dos Fluidos

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Sendo o desnível geométrico de 20m e as perdas em um determinado sistema de bombeamento de 0,025m/m 
cuja extensão de tubulação é de 200m, a potência BSP necessária para um motor de uma bomba recalcar 
130m³/h, sendo sua eficiência de 50%, remete a escolha de um motor cuja potência nominal seja de? Dado: 
P=(1000*Q*H)/(75*n) 
 
25 CV 
 
 Determine qual deve ser a largura da soleira em um vertedor trapezoidal para medir uma vazão de 1700 L/s 
com uma carga hidráulica de 50 cm. Dica: Q = 1,86.L.H 3/2 
 
2,59 m 
Solucao: Q= 1,86L.H 3/2
1,7 = 1,86 L. 0,5 3/2 = L = 1,7 / 0,5 3/2 . 1,86 = 2,59m
 
Preencha as lacunas abaixo e, em seguida, assinale a alternativa correta. Devido à não uniformidade na 
distribuição das _______nas seções dos canais, em algumas aplicações às vezes é necessário fazer uso dos 
_______ de _______ e _______. 
 
 
velocidades / coeficientes / Coriolis / Boussinesq 
 
Calcular a perd a de carga para um escoa mento laminar com as seguintes carac terísticas: C omprimento 10 m, vazão 3,14 
L/s diâmetro hidráulico 1 0 cm e viscosidade cine mática 0,001 m²/s. 
 
0,0128 m 
 
Uma estação de água deve recalcar 450 m3/h para abastecimento de uma cidade. Determine 
canalização para que a velocidade média seja 1,25 m/s. 
 
 
36 cm 
Complete os espaços em branco. "Para bombas de dupla sucção, a entrada do líquido se faz por duas bocas de 
sucção, _________ ao eixo de rotação. Esta configuração equivale a dois rotores simples montados em 
________." 
 
 
paralelamente, paralelo. 
 
Em um tubo liso de 500 m de comprimento e 5 cm de diâmetro escoa um fluido com velocidade de 2,0 m/s. A 
massa específica e a viscosidade absoluta desse fluido são, respectivamente, 1000 kg/m3 e 0,001 Pa.s. Para se 
estimar o fator de atrito do tubo liso, pode-se empregar a correlação de Blasius (f = 0,316*Re^-0,25) e desta 
forma, é obtida a perda de carga distribuída a partir da Fórmula de Darcy-Weisbach (Fórmula Universal). 
Considere a Fórmula Universal: Hl=f*L/D*v^2/(2*g). A partir das informações, é CORRETO afirmar: I - A perda 
de carga distribuída equivale aproximadamente a 36,7 m. II - A perda de carga distribuída por unidade de 
comprimento do tubo equivale aproximadamente a 0,07 m/m. III - A perda de carga distribuída equivale 
aproximadamente a 73,4 m quando a velocidade do fluido é dobrada. IV - A perda de carga distribuída por 
unidade de comprimento do tubo equivale aproximadamente a 0,24 m/m quando a velocidade do fluido é 
dobrada. V - O novo fator de atrito será 1,2 vezes maior quando a velocidade do fluido é dobrada. 
 
Somente as alternativas I, II e IV estão corretas. 
 
As linhas de igual velocidade em um escoamento livre denominam-se: 
 
 Isótacas 
 
Determine o diâmetro da adutora que irá abastecer um reservatório com uma vazão de 25 m3/h. Considere que 
a velocidade da água deve estar entre 1,0 e 2,5 m/s. Diâmetros comerciais disponíveis: 50, 75, 100, 725, 150 e 
200 mm. 
 
75 mm 
Determine o peso de um reservatório de óleo que possui uma massa de 825 kg. 
 
 
8093,25 N 
 
 
 
Seja, para uma certa configuração de duto, de comprimento l, uma perda de carga igual a p. Caso este duto 
tivesse o dobro de seu comprimento ogirinal, l2, a perda de carga total desta configuração seria: 
 
 p2
p 
 
Um tubo curto de seção quadrada com lado de 5cm toma água da base de um reservatório com 5m de altura. 
Sabendo-se que o coeficiente de vazão do tubo é de 0,60, a descarga máxima que pode ser tomada pelo 
mesmo é de: 
 
15 L/s 
Se 6,0m3 de óleo pesam 47,0 kN determine a densidade do fluido. 
 
 
0,8 
 
Qual será a máxima pressão relativa que poderá ser medido com o tubo p iezometrico para uma altura d e 1,5m. 
Considere a densidad e do fluido igual a 8,5 . 
 
 
12508 N/m² 
 
 
O tubo de PITOT, ou pitômetro, é um aparelho destinado à medição das velocidades, que pode ser empregado 
para determinar a distribuição das velocidades no interior da canalização e, através destas, a respectiva vazão. 
O emprego do tubo de PITOT consiste em determinar a velocidade de diferentes filetes líquidos para calcular: 
 
 
a velocidade média no conduto; 
Julgue os itens a seguir como verdadeiros ou falsos, justificando suaus posições: 
 
 
A velocidade de escoamento permanente e uniforme da água em um canal aumenta com o aumento do 
seu raio hidráulico. 
 
 
 
Os usos da água estão classificados em três categorias. Quais são estas categorias? 
 
Infra-estrutura, Agricultura e aquicultura, Indústria. 
Qual a velocidade da água que escoa em um duto de 25 mm se a vazão é de 2 litros/s? 
 
 
0,1 m/s 
Marque verdadeiro ou falso para as seguintes afirmações sobre a perda de carga ao longo de um conduto. 
 
 
F É função da pressão sob a qual o líquido escoa. 
 
V Independe da pressão sob a qual o líquido escoa. 
 
F Independe da natureza das paredes, no caso de regime turbulento. 
 
V É inversamente proporcional a uma potência do diâmetro. 
 
V É função da natureza das paredes, no caso de regime turbulento. 
 
 
Sabe-se que uma curva chave pode ser representada pela equação Q = ahn, Onde: Q = vazão que passa pela 
seção em m3/s. h = altura d¿água na seção em m. a e n = coeficientes. Para os dados da tabela abaixo, quais 
são os coeficientes da curva chave? Q (m³/s) h (m) 1,00 0,25 4,00 4,00 10,00 25,00 
 
a = 2,0 e n = 0,5. 
 
 
Considere a figura abaixo. Qual é a velocidade média na seção do canal com seção triangula r e perfil linear de 
velocidade? 
 
2,0 m/s 
 
Num canal com declividade de fundo positiva, maior que a declividade crítica, existe uma barragem que produz 
uma curva de remanso. Qual é o tipo desta curva de remanso e o regime de escoamento? 
 
 
Curva S1 e regime fluvial. 
 
Numa tubulação de 150mm de diâmetro e 30 metros de comprimento escoa um fluido com velocidade media igual a 4,0 
m/s. Determine a p erda de carga da tubulação. Obs. Consider e a massa especifica igual a 1 258 kg/m 3 e a viscosidad e 
dinâmica igual a 9 ,6x10-1 Pa.s. 
 
13,28 mca 
 
Complete a seguinte afirmação (Lei de Stevin): "A diferença de pressão entre dois pontos da massa de um 
líquido em equilíbrio é igual à ________ , multiplicada pela(o) _______ do líquido." 
 
 
diferença de nível entre os pontos, peso específico 
 
Seja um fluido submetido a uma pressão atmosférica de patm=1 atm. Caso este fluido também seja submetido 
a uma pressão absoluta pabs maior do que patm, qual das seguintes afirmações é verdadeira? 
 
 
A pressão efetiva à qual o fluido está submetido é positiva. 
 
Em relação ao coeficiente de descarga de um vertedor retangular de parede fina sem contrações é INCORRETO 
afirmar que: 
 
o coeficiente de descarga de um vertedor de parede fina com forma exponencial é um valor constante. 
 
Em relação ao número de Reynolds, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta as corretas. I. O 
número de Reynolds é a relação entre a força de inércia e a força viscosa. II. O número de Reynolds é a relação 
entre a força de inércia e a força de gravidade. III. Considerando um tubo circular, para escoamentos similares, 
o número de Reynolds para um escoamento livre é 4 vezes menor que o número de Reynolds em um 
escoamento forçado. IV. Através do número de Reynolds, classificam-se os escoamentos em fluvial, torrencial 
ou crítico. 
 
Apenas I e III. 
Em relação à câmara de carga, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s). I. A 
câmara de carga deve suprir as variações anuais de demanda das turbinas. II. A câmara de carga deve garantir 
a submergência mínima do(s) conduto(s) de derivação. III. A câmara de carga deve repartir as águas para os 
condutos de derivação. IV. Se o conduto de derivação funcionar sob pressão, a câmara de carga recebe o nome 
de chaminé de equilíbrio. 
 
Apenas IV
Complete os espaçosem branco: 
Fluido é uma substância que se deforma __________ quando submetida a uma _________, não 
importando quão pequena possa ser esta tensão. 
 
 
continuamente, tensão de cisalhamento 
 
Nu matu b u l a çã o d e1 5 0 mmd ed iâ met roe3 0 met rosd eco mp rimen t o esco a umfl u id o co mv el o ci d a d emed i aig u a l a4 ,0
m/s.Det e rmin eap e rd a d e ca rga d a t u b u l a ç ã o .Obs.Co n si d e reamassaesp e c i fic a ig u a l a1 2 5 8 k g / m3 eav i sco si d a d e
d i n âmi ca i g u al a9,6 x 1 0 1Pa.s.
Nu matu b u l a çã o d e1 5 0 mmd ed iâ met roe3 0 met rosd eco mp rimen t o esco a umfl u id o co mv el o ci d a d emed i aig u a l a4 ,0
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d i n âmi ca i g u al a9,6 x 1 0 1Pa.s.
	Se 6,0m3 de óleo pesam 47,0 kN determine a densidade do fluido.
		
	0,8
	
	
	
	
	
		Quando um escoamento é dito incompressível?
		
	 
	Quando as variações na massa específica são desprezíveis.
	
		Um trecho de canal com seção transversal constante aduz um escoamento permanente, com velocidade crescente de montante para jusante. É verdadeiro afirmar que:
		
	
	
	 
	o escoamento forma um remanso de abaixamento;
	
	Em um tubo de PVC de 500 m de comprimento e 5 cm de diâmetro escoa um fluido com velocidade de 4,0 m/s. A massa específica e a viscosidade absoluta desse fluido são, respectivamente, 1000 kg/m3 e 0,001 Pa.s. Para se estimar a diferença de pressão nessa seção da tubulação, pode-se estimar a perda de carga distribuída a partir da equação de Hazen-Williams. Dados: .Considere o coeficiente de Hazen-Williams para um tubo de PVC novo igual a 140. A partir das informações, é INCORRETO afirmar:
		
	
	
	 
	O coeficiente de Hazen-Williams depende do número de Reynolds, assim como da rugosidade relativa do tubo.
	Num canal com declividade de fundo positiva, maior que a declividade crítica, existe uma barragem que produz uma curva de remanso. Qual é o tipo desta curva de remanso e o regime de escoamento?
		
	
	
	
	
	 
	Curva S1 e regime fluvial.
	Seja, para uma certa configuração de duto, de comprimento l, uma perda de carga igual a p. Caso este duto tivesse o dobro de seu comprimento ogirinal, 2l, a perda de carga total desta configuração seria:
		
	 
	2p
	Marque verdadeiro ou falso para as seguintes afirmações sobre a perda de carga ao longo de um conduto.
		
	 
	É inversamente proporcional a uma potência do diâmetro.
	 
	Independe da natureza das paredes, no caso de regime turbulento.
	 
	Independe da pressão sob a qual o líquido escoa.
	 
	É função da natureza das paredes, no caso de regime turbulento.
	 
	É função da pressão sob a qual o líquido escoa.
	São características das bombas centrífugas, exceto
		
	
	
	
	
	 
	A movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do instrumento de impulsão da bomba que obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que está sujeito.
	Dimensionar dreno subterrâneo, supondo Q = 0,8 L/s, i = 0,0025 m/m, tubo de PVC corrugado, sendo n = 0,016 e h/D = 0,6. Dica: D = (Q . n / K . i ¹/²) . 1/0,375
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	D = 80,9 mm
			Um canal de irrigação, escavado em terra com seção trapezoidal, apresenta-se reto, uniforme e com paredes em bom estado de acabamento (n=0,02). Determinar a profundidade de escoamento (h), considerando-se as seguintes condições de projeto: Q = 5m3/s; largura do fundo (b) = 3 m; inclinação do talude = 2:1; e declividade = 0,0006 m/m. Dica: Q = A. 1/n . R²/³ . 1 ¹/²
		
	
	h = 2,034 m
	
	h = 2,544 m
	 
	h = 1,034 m
Um canal de irrigação, escavado em terra com seção trapezoidal, apresenta-se reto, uniforme e com paredes 
em bom estado de acabamento (n=0,02). Determinar a profundidade de escoamento (h), considerando-se as 
seguintes condições de projeto: Q = 5m3/s; largura do fundo (b) = 3 m; inclinação do talude = 2:1; e 
declividade = 0,0006 m/m. Dica: Q = A. 1/n . R²/³ . 1 ¹/²
H= 1,034 m
Em relação aos vertedores com geometria da soleira Normal, analise as assertivas e assinale a alternativa que 
aponta as corretas. I. Os vertedores com geometria da soleira Normal são essencialmente grandes vertedores 
retangulares. II. Os vertedores com geometria da soleira Normal são projetados para promover o perfeito 
assentamento da lâmina vertente sobre toda a soleira. III. Os vertedores com geometria da soleira Normal são 
projetados para reduzir as pressões sobre a soleira. IV. Os vertedores com geometria da soleira Normal são 
projetados para elevar ao máximo o coeficiente de descarga. 
Apenas I, II e IV
Supondo um canal horizontal de comprimento infinito escoando um fluido real. O que pode-se dizer com relação 
ao estabelecimento do escoamento uniforme? 
 
O escoamento uniforme não se estabelece, e a energia a montante é infinita pois a altura crítica está 
sempre no final do canal, que é infinito 
	Marque verdadeiro ou falso para as seguintes afirmações sobre a perda de carga ao longo de um conduto.
		
	 
	É proporcional a uma potência da velocidade.
	 
	É diretamente proporcional ao comprimento do conduto.
	 
	É proporcional a uma potência do diâmetro.
	 
	É inversamente proporcional ao comprimento do conduto.
	 
	É inversamente proporcional a uma potência da velocidade.
	O Raio Hidráulico, em centímetros, de um conduto de seção circular com raio de um metro (r = 1m) é:
		
	
	100,00 cm
	
	50,00 cm;
	
	25,00 cm;
	 
	0,25 cm;
	
	5,00 cm;
	Sejam duas forças de mesmo módulo F aplicadas tangenciamente a 2 placas, de áreas A e 2A. A tensão de cisalhamento na placa maior, em relação à tensão da placa menor é:
		
	
	4 vezes menor
	 
	2 vezes menor
	
	2 vezes maior
	
	igual
	
	4 vezes maior
	 5a Questão (Ref.: 201403263532)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	O canal da figura abaixo tem seção composta por um semicírculo e um trapézio. Qual é a relação entre energia específica crítica e altura crítica para a seção? (DADO: PI = 3,14)
 
		
	
	Ec/yc = 71,14/32
	
	Ec/yc = 71,14/56
	
	Ec/yc = 179,14/128
	
	Ec/yc = 47,14/32
	 
	Ec/yc = 275,14/224
	Um reservatório de grandes dimensões e nível constante descarrega num canal retangular com 1,0 m de base e inclinação de fundo maior do que a inclinação crítica. A diferença entre o nível de água no interior do reservatório e o fundo do canal na seção de entrada é igual a 6,0 m e o coeficiente de rugosidade é igual a 0,014. Desprezando a perda de energia na entrada do canal, qual é a vazão descarregada e a altura de água na entrada do canal? (DADO: g = 10,00 m/s²)
		
	
	Q = 7 √10 m³ / s e y = 5,5m.
	
	Q = 5 √10 m³ / s e y = 5,0m.
	 
	Q = 8 √10 m³ / s e y = 4,0m.
	
	Q = 9 √10 m³ / s e y = 4,5m.
	
	Q = 6 √10 m³ / s e y = 4,6m.
	Quem introduziu o conceito de energia ou carga específica nos estudos dos problemas de escoamentos através de singularidades em canais?
		
	
	Ludwig Prandtl.
	
	Lewis Ferry Moody.
	
	Leonhard Euler.
	
	Daniel Bernoulli.
	 
	Boris Bakmeteff.
	Analise as seguintes informações: I - A fórmula de Darcy-Weisbach ou fórmula universal é de emprego geral, sendo aplicável aos regimes laminar e turbulento. II - No caso do regime turbulento, o coeficiente f passa a depender apenas do número de Reynolds do escoamento. III - Entre a linha piezométrica e a linha de carga efetiva estão as alturas, ou cargas, de velocidade, que se afastam ou se aproximam uma da outra, conforme a velocidade da partícula considerada aumenta ou diminui. IV - Perdasde carga distribuídas são aquelas que ocorrem continuamente nos condutos, independentemente de haver ou não escoamento do fluido. V - Perda de carga unitária é o mesmo que perda de carga por unidade de comprimento do conduto. Estão corretas, apenas, as sentenças:
		
	
	II, III e V
	 
	I, III e V
	
	I, II e V
	
	I e IV
	
	II e IV
	
Determine o diâmetro da adutora que irá abastecer um reservatório com uma vazão de 25 m3/h. Considere que a velocidade da água deve estar entre 1,0 e 2,5 m/s. Diâmetros comerciais disponíveis: 50, 75, 100, 725, 150 e 200 mm.
		
	 
	25 mm
	
	100 mm
	
	50 mm
	 
	75 mm
	
	10 mm
	Julgue os itens a seguir como verdadeiros ou falsos, justificando suas posições:
		
	
	fluxo de água ao redor de pilares de pontes sobre rios pode provocar um processo erosivo ocasionado por turbilhões que pode comprometer a estabilidade da ponte.
	 
	A chaminé de equilíbrio é um dispositivo cuja finalidade é aumentar a pressão do fluido em um conduto orçado em regiões de baixas pressões.
	
	O rendimento global de uma turbina é definido como a relação entre a potência utilizável no seu eixo e a potência colocada à sua disposição.
	
	A cavitação é um fenômeno que pode surgir quando ocorre uma redução brusca na seção transversal de uma tubulação atravessada pelo fluido, podendo ocasionar danos às paredes da tubulação.
	
	Entende-se por assoreamento de umreservatório a remoção dosolo no seu fundo por aumento da velocidade de fluxo da água.
	Uma bomba recalca água de um reservatório com nível de água na elevação 0 m até um outro reservatório com nível de água na elevação 35 m. A vazão bombeada deve ser de 500 l/s. O fluido é água (viscosidade cinemática igual a 10-6 m²/s; peso específico igual a 9.810 N/m³). A tubulação que liga os dois reservatórios possui 40 cm de diâmetro. O comprimento da tubulação do reservatório inferior até a bomba é de 50 m (trecho de sucção), e da bomba até o reservatório superior é de 350 m (trecho de recalque). A rugosidade do tubo é de 0,00028 m. Desprezando as perdas de carga localizadas e sabendo-se que o rendimento do conjunto moto-bomba é de 70%, determine a potência da bomba em cavalo-vapor.
		
	
	3.000 cv
	
	2 cv
	
	1050 cv
	 
	476 cv
	
	679 cv
	Uma tubulação de aço, com 10" de diâmetro e 1600m de comprimento, transporta 1.892.500 1/dia de óleo combustível a uma temperatura de 35º C. Sabendo que a viscosidade cinemática ao referido fluido àquela temperatura é da ordem de 0,00130 m2/s. Qual o regime de escoamento a que está submetido o fluido em questão ?
		
	
	NR = 80 - Turbulento
	 
	NR = 26,4 - Laminar
	
	NR = 32 - Turbulento
	 
	NR = 84,4 - Laminar
	
	NR = 64,4 - Turbulento