2019_01_Turma C_P2

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1) (Acertos = +0,2 / Erros = - 0,1 / Em branco = 0,0) Classifique as afirmações em corretas (C) ou erradas (E): 
 
a. ( ) A conservação da massa é obedecida em escoamentos laminares, enquanto, nos turbulentos, a conservação 
da massa não acontece. 
 
b. ( ) Em relação à equação integral da conservação de massa para um volume de controle, para escoamentos 
permanentes, o somatório da vazão líquida de massa através das superfícies de controle é igual a zero. 
 
c. ( ) O tubo de Pitot mede a velocidade convertendo a energia cinética em energia potencial no ponto de estagnação 
à entrada do tubo. 
 
d. ( ) Com relação à realização da análise dimensional e à aplicação do teorema de Buckingham, o número de 
grandezas dimensionais que influencia um problema físico é igual ao número de grupos adimensionais independentes 
constituídos a partir dessas grandezas. 
 
e. ( ) Relativamente aos estudos de semelhança em testes de desempenho de bombas centrífugas típicas para a 
adução de água, as forças relevantes são as de inércia e a de gravidade, ou seja, requer-se a igualdade dos grupos 
adimensionais de Euler, do protótipo com o do modelo. 
 
f. ( ) Existe semelhança dinâmica quando as forças presentes no escoamento estão na mesma razão e com direções 
equivalentes entre modelo e protótipo. 
 
2) (Acertos = +0,2 / Erros = - 0,1 / Em branco = 0,0) Considerando as equações (1), (2) e (3), responda as questões 
a seguir, apenas no local indicado: 
. .(1)
VC SC
F V dvol V V dA Eq
t
  

  
 
2 2
1 1 2 2
1 1 2 2 1 2 (2)
2 2
S
p V p V
z z w perdas Eq
g g
         
 
. 0 .(3)
vc sc
dvol V dA Eq
t
   
  
 
 
a) O que representa o segundo termo da eq. (3)?_________________________________________________ 
 
b) O que representa ‘ws’ na equação (2)?________________________________________________________ 
 
c) Há algum erro nas equações (1), (2) e (3)? Se sim, identique:______________________________________ 
 
d) O que representa o último termo da eq. (1)?____________________________________________________ 
 
e) Escreva a forma apropriada da eq. (1) para um escoamento permanente, incompressível e com velocidades 
uniformes nas seções:_____________________________________________________________________ 
 
 
3) (Valor = 4,0) Água ( = 1000 kg/m³) flui por um bocal circular, sai para o ar na forma de um jato e colide com uma 
placa, como mostra a Figura. A força F necessária para manter a placa estacionária é 70N. Admitindo escoamento 
permanente, sem atrito, e unidimensional, calcule: 
(a) as velocidades nas seções (1) e (2); 
(b) a leitura h do manômetro de mercúrio (d=13,6). 
 
 
4) (Valor = 2,0) A queda de pressão (p), para um escoamento permanente, incompressível e viscoso em um tubo 
horizontal retilíneo, depende de algumas características da tubulação, do fluido e do escoamento, tais como: a 
viscosidade e massa específica do fluido,  e ρ, respectivamente; a velocidade média do escoamento na tubulação 
(V); as características da tubulação, como diâmetro (D), comprimento (L) e rugosidade (e). Sabendo-se que a 
rugosidade de uma tubulação é dada em unidades de comprimento, assinale a opção que apresenta o conjunto 
adequado de grupos adimensionais necessários para o estudo do problema de perda de carga em tubulações. 
Utilizando a base = , V, D, demonstre como se obtém os números adimensionais da alternativa selecionada. 
(a) 
∆𝑝𝐷
𝜌𝑉2
= 𝑓 (
𝜇
𝜌𝑉2𝑒
) (b) 
∆𝑝
𝜌𝑉2
= 𝑓 (
𝜇
𝜌𝑉𝐷
,
𝐿𝑒
𝐷
) (c) 
∆𝑝
𝜌𝑉2
= 𝑓 (
𝜇
𝜌𝑉2𝐷
,
𝐿𝑒
𝜌𝐷
) (d) 
∆𝑝𝐷𝑒
𝜌𝑉2
= 𝑓 (
𝜇
𝜌𝑉𝐷
,
𝐿
𝐷
,
𝑒
𝐷
) 
(e) 
∆𝑝
𝜌𝑉2
= 𝑓 (
𝜇
𝜌𝑉𝐷
,
𝐿
𝐷
,
𝑒
𝐷
) (f) Nenhuma das alternativas 
 
5) (Valor = 1,8) Efetuaram-se experiências em laboratório para obter as características de resistência de um navio em 
relação à onda (depende somente da gravidade) que vai se opor ao seu deslocamento. Considerando água ( = 
1000 kg/m³;  = 10-6 m²/s) em modelo e protótipo, calcule: 
a) A que velocidade se deverá fazer o ensaio na escala 1:25, para que a velocidade real correspondente seja 
de 40 km/h. 
b) A resistência para o protótipo se, no modelo reduzido, for medido o valor de 5 N. 
[Nota: analise utilizando a escala de forças a partir da segunda lei de Newton, F = ma] 
c) O período da onda (T) no protótipo, sendo seu valor no modelo de 3 s.