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AVG - Avaliação Global - não presencial - ENGENHARIA AMBIENTAL Mecânica dos Fluidos FINALIZAR AVALIAÇÃO? Questão 1) - 0,50 ponto(s) No estudo da Hidrostática, a medição de pressão é importante para o controle dos processos industriais existentes. Nesse caso, a pressão hidrostática determina a pressão em função dos pesos específicos dos fluidos, independente do formato do recipiente. Analise a situação a seguir. Em um processo industrial, foi instalado um manômetro de tubo aberto composto por vários fluidos com diferentes pesos específicos. A Figura abaixo representa o manômetro em questão. Considere os seguintes dados: Patm = 740 mmHg; h1 = 20cm; h2 = 10cm; h3 = 25cm; h4 = 18cm; h5 = 10cm; h6 = 5cm; ?1 = 8.800 N/m3; ?2 = 136.000 N/m3; ?3 = 8.000 N/m3; ?4 = 10.000 N/m3; ?5 = 15.000 N/m3; ?6 = 10.000 N/m3 (760 mmHg = 101.325 N/m2). A partir da análise da figura acima, marque a alternativa que apresenta a pressão absoluta em PB em N/m2. A) 111.818 N/m2 B) 120.387 N/m2 C) 13.160 N/m2 D) 101.325 N/m2 E) 98.658 N/m2 Mecânica dos Fluidos Questão 2) - 0,50 ponto(s) Dentro da água, as pessoas sentem-se mais leves em virtude da força exercida pela água sobre o corpo imerso. Essa força, descrita pelo Princípio de Arquimedes, é denominada de empuxo. É CORRETO afirmar que A) o empuxo é proporcional ao volume de água deslocado pelo corpo. B) o valor do empuxo é igual ao peso do corpo. C) o valor do empuxo é sempre menor que o peso do corpo. D) o valor do empuxo é sempre maior que o peso do corpo. E) a direção do empuxo pode ser horizontal. Mecânica dos Fluidos Questão 3) - 0,50 ponto(s) Em uma mangueira, acoplada a uma torneira, o alcance do jato d'agua (esguincho) pode ser alterado, pressionando-se o dedo polegar sobre a área lateral da mangueira, ou seja, pressionando-se a saída do fluido com a ponta do dedo, aumenta-se o alcance horizontal. Qual é a explicação para esse fenômeno? A) Conforme o princípio de Bernoulli, diminuindo-se a pressão do bocal da mangueira, há um aumento da energia da água, que, por sua vez, proporciona um maior alcance do jato. B) Pela primeira lei da termodinâmica, a vazão é proporcional ao tamanho do dedo da pessoa que pressiona o bocal da mangueira. C) Pelo princípio da continuidade, o alcance é proporcional a velocidade, que, por sua vez, é inversamente proporcional à área. D) Pela segunda lei de Newton, a força com que se pressiona o bocal é inversamente proporcional ao tempo de aplicação da força. E) Pressionando com a ponta do dedo, aumenta-se a vazão e, dessa forma, a água irá mais longe. Mecânica dos Fluidos Questão 4) - 0,50 ponto(s) Com a crise de água, mesmo com bastante chuva, os níveis dos reservatórios que abastecem as cidades continuam caindo. Para reaproveitar água, as pessoas estão construindo reservatórios móveis de água. Joaquim resolveu aderir à moda e construiu um reservatório móvel de água que possui formato cilíndrico com altura de 2m e diâmetro de 1m. No entanto, Nelson fez o mesmo, mas com diâmetro de 0,5m e mesma altura. Qual a relação entre as pressões obtidas no fundo de cada reservatório quando os mesmos estiverem completamente cheios? Adote: massa específica da água: 1000 kg/m3; aceleração da gravidade 10m/s2. A) P(Joaquim)= 2P(Nelson) B) P(Joaquim)= 0,25P(Nelson) C) P(Joaquim)= P(Nelson) D) P(Joaquim)= 0,5P(Nelson) E) P(Joaquim)= 4P(Nelson) Mecânica dos Fluidos Questão 5) - 0,50 ponto(s) A vazão, que é taxa de variação do volume com o tempo, é um importante parâmetro dos projetos hidráulicos. O projetista precisa dimensionar, de forma adequada, toda a tubulação do projeto, fornecendo a quantidade exata de água em tempo hábil para o usuário final. Nos projetos hidráulicos, é comum o uso de tubulações de diferentes diâmetros, de acordo com o local onde a tubulação será instalada. Assim, existe, na Física, um interessante enunciado para o movimentos dos fluídos: "tudo o que entra precisa sair". A frase é uma forma popular de citar o princípio da continuidade, ou seja, se um fluido entrar por uma tubulação de diâmetro x e, em qualquer ponto a tubulação tiver o seu diâmetro alterado, a vazão continuará sendo a mesma. Em um teste para um projeto hidráulico, um engenheiro derramou 2 litros de água por uma tubulação de 5 cm (2 polegadas) de diâmetro em 10 segundos. Do outro lado da tubulação, a água irá passar por um tubo de diâmetro 2,5 cm (1 polegada). Em visto disso e considerando pi igual a 3, marque a alternativa que representa a velocidade de saída da água na tubulação estreitada. A) 0,33 m/s B) 0,11 m/s C) 0,82 m/s D) 0,44 m/s E) 0,22 m/s Mecânica dos Fluidos Questão 6) - 0,50 ponto(s) O pistão maior de uma prensa hidráulica tem o raio de 20 cm. Qual a força que deve ser aplicada ao pequeno pistão, de raio 2 cm, para que se possa levantar, no pistão maior, um carro com a massa de 1500 kg? Obs.: use g=10 m/s2 A) 150 N B) 140 N C) 170 N D) 160 N E) 180 N Mecânica dos Fluidos Questão 7) - 0,50 ponto(s) Em um laboratório de Engenharia Química, um aluno decide testar as leis da estática aplicada a um fluido. Para tanto, realiza a montagem de dois reservatótios abertos ao ar atmosférico (Figura 1). Os dois reservatórios contém o mesmo líquido, apresentam formas diferentes; no entanto, as áreas de suas superfíficie inferiores são iguais. Figura 1: Reservatórios montados na metodologia experimental Nesse contexto, é CORRETO afirmar: A) Embora os reservatórios estejam abertos, as pressões nas superfícies inferiores são iguais nos dois tanques, pois esses tanques possuem o mesmo nível de fluido. B) As pressões nas superfícies inferiores dos reservatórios são distintas, porque os tanques possuem áreas superiores distintas. C) Os pesos dos fluidos contidos nos reservatórios são iguais, porque os tanques encontram-se abertos ao ar atmosférico. D) Os pesos dos fluidos contidos nos reservatórios são iguais, porque o nível de fluido é constante nos reservatórios. E) As pressões nas superfícies inferiores são menores que nas superfícies superiores, pois, nesta última, tem-se a ação da pressão atmosférica. Mecânica dos Fluidos Questão 8) - 0,50 ponto(s) Uma grande importância para dimensionamentos em Engenharia é compreender qual o seu material de estudo — solo, fluido líquido ou gasoso, concreto e outros. É necessário identificar as propriedades físicas de cada um. Tratando-se de fluidos líquidos, qual é a propriedade que tem como valor de referência, no sistema MKfS, de 1000 kgf.m-3? A) Viscosidade dinâmica. B) Massa específica. C) Viscosidade cinemática. D) Tensão superficial. E) Peso específico. Mecânica dos Fluidos Questão 9) - 0,50 ponto(s) A figura mostra três vasos V1, V2 e V3 cujas bases têm a mesma área. Os vasos estão cheios de líquidos distintos até uma mesma altura. As pressões no fundo dos vasos são P1, P2 e P3, respectivamente. Com relação a essa situação, é CORRETO afirmar: A) P1 > P2 > P3 somente se os forem idênticos. B) P3 > P2 > P1 somente se os líquidos forem idênticos. C) P1 = P2 = P3 quaisquer que sejam os líquidos. D) P1 > P2 > P3 quaisquer que sejam os líquidos. E) P1 = P2 = P3 somente se os líquidos forem idênticos. Mecânica dos Fluidos Questão 10) - 0,50 ponto(s) A equação de Bernoulli representa as formas em que a energia (carga) estão presentes no escoamento. Para fluidos ideais, existem três formas possíveis da energia, e, para fluidos reais, adiciona-se mais um componente na equação. Assinale a aternativa que representa as três formas possíveis da energia e o componente adicional para fluidos reais. A) Formas da energia: carga de pressão, carga de bomba, carga de turbina. Componente adicional para fluidos reais: perda de carga. B) Formas da energia: carga de pressão, carga de velocidade,carga de posição. Componente adicional para fluidos reais: perda de carga. C) Formas da energia: carga de pressão, carga de velocidade, carga de viscosidade. Componente adicional para fluidos reais: perda de carga. D) Formas da energia: carga cinética, carga de velocidade, taquicarga. Componente adicional para fluidos reais: pressão final. E) Formas da energia: carga cinética, carga de velocidade, taquicarga. Componente adicional para fluidos reais: perda de carga. Mecânica dos Fluidos Questão 11) - 0,50 ponto(s) O bíceps de certo homem tem a área máxima da seção reta igual a 12 cm2. Qual a pressão no músculo se a força que estiver exercendo for de 300 N? A) 230000 Pa B) 260000 Pa C) 270000 Pa D) 240000 Pa E) 250000 Pa Mecânica dos Fluidos Questão 12) - 0,50 ponto(s) A densidade (ou massa específica) é definida como massa por unidade de volume. A densidade de uma substância depende, em geral, da temperatura e da pressão. O peso (que é uma força) de uma unidade de volume de uma substância é considerado o seu peso específico. (ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. São Paulo: AMGH Editora Ltda, 2011, p. 33). Qual o peso específico do mercúrio a 0°C cuja densidade nessas condições é de 13600 kg/m3, em um campo gravitacional cuja aceleração da gravidade é considerada em 9,8 m/s2? A) 133,28 KPa B) 133280 kg/m3 C) 133,28 kN/m3 D) 133,28 Kgf/m3 E) 133,28 tf/m3 Mecânica dos Fluidos Questão 13) - 0,50 ponto(s) A natação é um dos esportes favoritos em todo o mundo, devido aos fatores benéficos que esta nos traz. Há competições aquáticas tanto em água salgada (mar) quanto em água doce (piscinas). Uma das modalidades mais bonitas é, sem dúvida, os chamados saltos ornamentais, em que nadadores se lançam de trampolins que chegam até 20 m de altura. O problema vivido nessa modalidade é a grande profundidade que o desportista atinge dentro da piscina, o que pode até mesmo afetar seus sentidos. Assim, analise a situação apresentada a seguir. Uma pessoa desejou nadar em uma piscina de profundidade igual a 2,5 metros. Sabe-se que, com seu mergulho, ela conseguiu atingir o fundo da piscina. Considerando-se a gravidade g = 10 m/s2 e a densidade da água como 103 kg/m3, então, pode-se afirmar que a pressão P a qual essa pessoa ficou submetida, quando se encontrava a 2,5 m de profundidade na piscina, foi igual a: A) 1,25 atm B) 1,25.106 Pa C) 1,25.104 Pa D) 1,2.105 Pa E) 1,2 atm Mecânica dos Fluidos Questão 14) - 0,50 ponto(s) Deve-se levar em conta para o cálculo da perda de carga total em um sistema: I. A influência de acessórios como cotovelos, válvulas e mudanças de área. II. A influência dos efeitos de atrito causados pelos tubos. III. A potência da bomba. Está CORRETO o que se afirma A) em II e III, apenas. B) em I e II, apenas. C) em I, II e III. D) em I e III, apenas. E) em I, apenas. Mecânica dos Fluidos Questão 15) - 0,50 ponto(s) Considere a equação de bernoulli apresentada e coloque (V) para verdadeiro e (F) para falso. ( ) Considerando que Z1 é igual a Z2, pode-se dizer que P1/"gama" é também igual a P2/"gama" . ( ) Existindo fluxo entre a seção 1 e 2, pode-se dizer que a pressão em 2 é sempre menor que em 1. ( ) De acordo com o esquema apresentado acima, é correto afirmar que a velocidade de escoamento do fluido na seção 1 é igual a velocidade na seção 2, mesmo que a pressão em 1 seja maior que a pressão em 2 . ( ) Para qualquer distância existente entre a seção 1 e a seção 2, a vazão se mantem constante em todo escoamento devido à lei da continuidade. A sequência CORRETA é a seguinte: A) F, F, F, V. B) V, V,F, V. C) V, F, F, V. D) F, F ,V ,V. E) F, F, V, F. Mecânica dos Fluidos Questão 16) - 0,50 ponto(s) A massa específica ou densidade absoluta é uma propriedade dos fluidos muito importante para cálculos e dimensionamentos em geral. Considerando que o peso específico de um fluido seja de 0,98 N/cm³, qual sua massa específica em kg/m³? A) 98.000 kg/m³. B) 100.000 kg/m³. C) 1.000.000 kg/m³. D) 0,1 kg/m³. E) 1 kg/m³. Mecânica dos Fluidos Questão 17) - 0,50 ponto(s) Um balão de 200 ml está cheio com água a 4oC. Quando o balão é aquecido a 80oC, perdem-se 6 g de água no balão. Qual a densidade da água, em g/cm3, a 80oC? (Admitir que a expansão do balão seja desprezível). A) 0,80 B) 0,97 C) 1,00 D) 0,90 E) 0,85 Mecânica dos Fluidos Questão 18) - 0,50 ponto(s) É muito comum, quando se leva um carro na oficina mecânica, que o carro seja elevado a uma certa altura para que o mecânico possa examiná-lo por baixo. Em lava a jatos, também, esse procedimento é feito para que seja possível lavar os veículos por baixo. Em ambas as situações, o mecanismo utilizado para se elevar o veículo se dá por meio do que, na física, se chama de alavanca de Pascal. Por meio desse sistema, é possível elevar uma grande massa (de um carro, por exemplo), fazendo uma pequena força. A figura a seguir ilustra essa situação. Essa figura é um exemplo da alavanca de Pascal, onde se tem F1, A1 e P1(pressão) no êmbolo 1 e F2, A2 e P2 (pressão) no êmbolo 2. Outra ocorrência cotidiana, ligada à alavanca de Pascal, é quando se troca um pneu de um carro. É possível elevar o carro, fazendo uma força pequena no macaco hidráulico. Diante disso, analise a situação apresentada a seguir, semelhante à da figura anterior. Nos dois êmbolos, as seções transversais são circulares. Sabe-se que o raio da seção maior é o dobro do raio da seção menor. Dessa forma, pode-se afirmar que a relação entre as duas pressões exercidas nos êmbolos (P1 e P2) será igual a: A) P2 = P1/4 B) P2 = 2.P1 C) P2 = P1/2 D) P2 = P1 E) P2 = 4.P1 Mecânica dos Fluidos Questão 19) - 0,50 ponto(s) Um fluido, estando em um dado recipiente, quando pressionado em um sentido, essa pressão exerce reflexo nas paredes desse recipiente em todas as direções e sentidos. É o que diz o Teorema de Pascal: "o acréscimo de pressão exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém". A partir dessa descoberta, foram desenvolvidas as chamadas alavancas de Pascal, as quais permitem que um objeto de massa maior seja erguido (levantado), aplicando-se uma força pequena. Diante disso, considere a situação apresentada a seguir. Deseja-se levantar um carro de massa igual a 1200 kg, aplicando-se uma força F1, conforme a figura a seguir. A área onde o carro se encontra (A2) é de 6,0 m2 e a área onde se aplicará a força para elevá-lo (A1) é de 20 cm2. Considerando-se g = 10 m/s2, então, pode- se afirmar que a força F1 será igual a: A) 20 N B) 2,0 N C) 80 N D) 40 N E) 4,0 N Mecânica dos Fluidos Questão 20) - 0,50 ponto(s) Um cientista deseja conhecer a massa específica e o peso específico de um determinado fluido. Sabendo que 900 kg de massa deste fluido ocupam um volume de 4m3, e utilizando para os cálculos g = 10m/s2, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE os valores encontrados para a massa e peso específico, respectivamente. A) 225 Kg/m3 e 2250 N/m3 B) 350 Kg/m3 e 35 N/m3 C) 350 kg/m3 e 3500 N/m3 D) 1400 Kg/m3 e 35 N/m3 E) 35 N/m3 e 350 Kg/m3
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