ATIVIDADE 4 (A4)

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Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 (A4)
GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-9311.03 Unidade 4
Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 (A4) 
Usuário NILSON FRANCISCO DOS SANTOS
Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-9270.03
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 24/09/20 13:12
Enviado 28/09/20 02:43
Status Completada
Resultado da tentativa 10 em 10 pontos 
Tempo decorrido 85 horas, 30 minutos
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Pergunta 1
No Brasil, a construção das barragens teve ajuda dos modelos feitos em escalas menores para simular o
que poderia acontecer durante os momentos críticos da construção de uma barragem, como a primeira
abertura das comportas do vertedouro, o momento do enchimento do lago e se a barragem de concreto
conseguiria reter o volume de água desejado. Nas figuras evidenciadas a seguir, observam-se um modelo
e a sua construção real. Esses modelos sempre foram construídos com rigor técnico e são arduamente
estudados em laboratório. 
 
 
 
Considerando o exposto, sobre teoria da semelhança, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Essa teoria surgiu devido à dificuldade de equacionamento de alguns escoamentos, por estes exigirem,
muitas vezes, a solução de volumes irregulares a partir de integrais. 
II. Manter as escalas geométricas e as viscosidades facilita a análise dos escoamentos utilizando a teoria
da semelhança. 
III. Os modelos distorcidos podem ser utilizados no estudo desses tipos de escoamento. 
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NILSON FRANCISCO DOS SANTOS
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IV. Esses modelos não podem ser utilizados no estudo das forças exercidas sobre prédios. 
 
Está correto o que se afirma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a teoria da semelhança, realmente, surgiu
devido à dificuldade de equacionamento de alguns escoamentos. Muitos deles exigiam a
solução de integrais triplas e o cálculo do volume para superfícies totalmente irregulares.
Uma das vantagens da utilização dessa teoria consiste nos números adimensionais, como
os que obtemos quando usamos escalas geométricas ou relações entre as viscosidades do
modelo e do objeto que queremos construir. Justamente devido à dificuldade de se obter
uma relação de semelhança entre todas as grandezas estudadas, podemos usar os modelos
distorcidos. A teoria da semelhança, entretanto, também é empregada para estudar o efeito
dos ventos sobre prédios ou de outras grandezas, exatamente da mesma forma que
estudamos os escoamentos líquidos.
Pergunta 2
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A figura a seguir ilustra que existe uma enorme distância entre a equação de Euler (que admite o
deslizamento nas paredes) e a equação de Navier-Stokes (que mantém a condição de não
escorregamento). Na parte “(a)” da figura, mostra-se essa distância e, na parte “(b)”, a camada limite é
mostrada como a ponte que veio preencher a referida distância. 
 
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 445). 
 
A respeito da teoria da camada limite e dessa ilustração, analise as afirmativas a seguir e assinale V para
a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A teoria da camada limite preenche o espaço entre a equação de Euler e a equação de Navier-
Stokes. 
II. ( ) As regiões denominadas escoamento sem viscosidade possuem número de Reynolds muito alto.
III. ( ) Essa ilustração compara a equação de Euler e a equação de Navier-Stokes a duas montanhas. 
IV. ( ) A teoria da camada limite é comparada a uma ponte que diminui o espaço entre as duas equações
citadas. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
V, V, V, V.
V, V, V, V.
Resposta correta. A alternativa está correta. A figura faz uma analogia entre a distância
existente entre as equações de Euler e de Navier-Stokes, que foram encurtadas, como se
fosse construída uma ponte entre essas montanhas. Um alto número de Reynolds mostra
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que um escoamento é turbulento, ou seja, as forças viscosas resultantes podem ser
desprezadas quando comparadas com as forças de inércia e de pressão. Nesse sentido,
enfatiza-se que a ilustração evidencia as equações de Euler e de Navier-Stokes
representadas por duas montanhas e a teoria da camada limite como uma ponte encurtando
a distância entre essas montanhas ou, até mesmo, como sendo um caminho de
aproximação entre elas.
Pergunta 3
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Considere um escoamento que, antes, era utilizado com água a uma temperatura de 20ºC para escoar
benzeno. A tubulação é horizontal, cilíndrica, de seção circular com o seguinte diâmetro: D = 150 mm. A
água, nessa tubulação, escoava a uma velocidade de 3,2 m/s. Entre duas seções distantes uma da outra,
equivalente a 20 m, a perda de pressão, quando o fluido era água, correspondia a 40 kPa. O benzeno
será escoado a uma mesma temperatura a partir do mesmo conduto. Assim, objetiva-se ter a mesma
perda de pressão entre as seções. Dados: = 9,8 x 10 -4 N.s/m 2 , = 6,4 x 10 -4 N.s/m 2 ,
ambos a 20ºC. Acerca do exposto, a velocidade de escoamento do benzeno será um número entre:
4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
4,1 e 5 m/s.
 
 
 
 
 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o problema em pauta pode ser resolvido
utilizando a teoria da semelhança. Como a tubulação será a mesma, a escala que devemos
utilizar é 1 : 1. A relação entre a viscosidade do benzeno e da água será dada por =
= 0,65. Para mantermos a mesma pressão de 40 kPa, temos que a velocidade
deverá ser reduzida para V benzeno = x V água 
= 1,54 x 3,2 = 4,93 m/s.
Pergunta 4
Leia o excerto a seguir.
 
“Em face da revolução da tecnologia da informação nas últimas décadas, um forte aumento da
produtividade industrial trouxe uma melhoria na qualidade de vida ao redor do mundo. Muitas descobertas
importantes na tecnologia da informação vêm sendo viabilizadas por avanços na engenharia térmica que
garantiam o controle preciso de temperatura em sistemas abrangendo desde tamanhos de nanoescala,
em circuitos integrados, até grandes centrais de dados repletas de equipamentos que dissipam calor”.
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 8. ed. Rio de
Janeiro: LTC, 2019. p. 24.
 
Considerando o exposto, sobre energia térmica, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Melhorias em circuitos impressos permitem que eles se tornem menores, mesmo dissipando mais
energia térmica. 
II. Nós já atingimos o máximo da capacidade de processamento de um microchip por causa da
capacidade térmica de dissipação de calor.
III. Grandes equipamentos computacionais precisam de salas refrigeradas para garantir uma boa
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dissipação térmica. 
IV. A incorreta dissipação térmica de um componente pode levar à sua queima quando em funcionamento.
 
Está correto o que se afirma em:
I, III e IV, apenas.
I, III e IV, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois avanços na engenharia térmica permitiram
melhorias em circuitos impressos, ou seja, eles são mais potentes, mesmo dissipando mais
energia térmica. Ainda não atingimos o máximo da capacidade de processamento de um
microchip. Isso sempre é possível se aumentar a capacidade de processamento. Assim,
essa barreira ainda está longe de ser alcançada. Grandes computadores precisam de salas
refrigeradas para garantir uma dissipação térmica eficiente. Se um equipamento não dissipar
sua energia térmica de uma maneira eficiente, a sua temperatura interna irá aumentar e
esse fato pode provocar a queima do equipamento.
Pergunta 5
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Leia o excerto a seguir.
 
“O poder do uso da análise dimensional e da similaridade para suplementar a análise experimental pode
ser ilustrado pelo fato de que os valores reais dos parâmetros dimensionais, como densidade ou
velocidade, são irrelevantes. Desde que os ’s independentes sejam iguais entre si, a similaridade é
atingida, mesmo que sejam usados fluidos diferentes”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Mc Graw
Hill Editora, 2007. p. 242.
 
A partir do exposto, sobre a teoria da similaridade, analise as asserções a seguir e a relação proposta
entre elas. 
 
I. Pode-se testar um modelo de avião ou automóvel em um túnel de água. 
Pois:
II. Se os ’s independentes obtidos no teste foram iguais entre si, o fluido não importa.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que a água que escoa sobre o protótipo tem as
mesmas propriedades adimensionais do ar, fluido da vida real do automóvel ou do avião. A
asserção II também é uma proposição verdadeira e justifica a I, pois a velocidade do modelo
e a do protótipo podem ser obtidas pela teoria da semelhança. Esse princípio também é
válido para o modelo inverso, ou seja, podemos testar o protótipo de um submarino em um
túnel de vento.
Pergunta 6
Leia o excerto a seguir.
 
“A perda de carga denominada h L representa a altura adicional a qual o fluido precisa ser elevado por
uma bomba para superar as perdas por atrito do tubo. A perda de carga é causada pela viscosidade e
está relacionada diretamente à tensão de cisalhamento na parede”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Mc Graw
Hill Editora, 2007. p. 285.
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A partir do exposto, sobre perda de carga, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. É possível afirmar que a potência da bomba será proporcional ao comprimento do tubo e à viscosidade
do fluido. 
Pois:
II. Quanto maior for o comprimento da tubulação, maior será a perda de carga e, quanto mais viscoso for
um fluido, maior também será a sua perda de carga.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa
correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa
correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que as bombas são equipamentos projetados
para levar um fluido de um ponto A para um ponto B. A potência da bomba depende da
viscosidade do fluido. A asserção II também é uma proposição verdadeira, mas não é uma 
justificativa da asserção I, pois a potência da bomba é influenciada pela viscosidade do fluido
e não pelo comprimento da tubulação, portanto, a perda de carga é causada pela
viscosidade do fluido. Ela é ocasionada pela tensão de cisalhamento da parede. O tamanho
da tubulação influenciará na tensão de cisalhamento que, por sua vez, será causada pela
viscosidade do fluido.
Pergunta 7
Em uma teoria, compreende-se a radiação como a propagação de ondas eletromagnéticas com as
propriedades de uma onda, por exemplo, frequência e comprimento. Os raios gama, os raios X e a
radiação ultravioleta (UV) que possuem pequeno comprimento de onda são de interesse dos físicos de
alta energia e dos engenheiros nucleares, enquanto as micro-ondas e as ondas de rádio que possuem
grandes comprimentos de onda são de interesse dos engenheiros da área elétrica.
 
MORAN, M. J. et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos : Termodinâmica, Mecânica dos
fluidos e Transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005. 
 
A respeito do exposto, especificamente sobre o espectro eletromagnético das ondas, verifica-se que ele
está delineado na seguinte figura:
 
 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 514). 
Quanto ao espectro de radiação, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
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para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Os raios gama possuem o menor espectro de radiação. 
II. ( ) A radiação infravermelha possui um espectro de radiação maior do que a radiação ultravioleta. 
III. ( ) O raio-X possui o maior espectro de radiação. 
IV. ( ) A ordem da luz visível do maior espectro para o menor é: violeta, azul, verde, amarelo e vermelho. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, F.
V, V, F, F.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o índice de radiação dos raios gama varia
entre 10 -5 
e 10 -4 m, ou seja, é o menor espectro de radiação. O índice de radiação infravermelha é
da ordem de 1 a 10 2 
m, enquanto o da radiação ultravioleta é de 10 -2 a 10 -1 
m, ou seja, o espectro de radiação infravermelha é maior do que o da radiação ultravioleta.
Quem possui o maior espectro de radiação é o micro-ondas. A ordem da luz visível do maior
espectro para o menor é: vermelho, amarelo, verde, azul e violeta.
Pergunta 8
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O problema da falta de acesso de água potável foi estudado por vários pesquisadores. Nesse contexto,
um projeto vem se destacando por limpar a água de cisternas somente com a utilização da luz solar. As
cisternas captam a água da chuva por meio de tubulações que utilizam telhados e calhas e, ao tomarem
contato com esses elementos, verifica-se que a água limpa da chuva se contamina com os resíduos de
poluição presentes nessas edificações. O processo para limpeza da água da cisterna consiste em expor à
intensa luz solar, por meio de um recipiente de alumínio, a água captada pela cisterna. Como o semiárido
nordestino apresenta um intenso índice de radiação solar, essa radiação purifica a água, eliminando a
sujeira que poderia ter. 
 
Referente ao exposto, sobre o uso da luz solar para purificar a água, analise as asserções a seguir e a
relação proposta entre elas. 
 
I. Esse processo funciona devido à luz solar que pode ser utilizada para purificar a água. 
Pois:
II. Quando expomos essa água à luz solar, ela se aquece devido à radiação emitida pelo sol.
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II éuma justificativa correta
da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que o processo de purificação da água
realmente funciona, visto que há pesquisadores que já conquistaram vários prêmios. A
asserção II também é uma proposição verdadeira e justifica a I, pois a luz solar aquece a
água, purificando-a devido à intensa radiação solar presente na região semiárida.
Pergunta 9
É preciso prever o arrasto aerodinâmico de um automóvel esportivo. Essa previsão deve ser feita a 50
km/h com temperatura de 25ºC. Assim, engenheiros automotivos desenvolveram um túnel de vento para
testar um protótipo modelado em uma escala 1 : 4, conforme a figura a seguir. Esse túnel de vento está
localizado em um prédio sem aquecimento. A temperatura do ar nesse túnel é de 5ºC. 
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Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 240). 
 
 
Sabe-se que o modelo é geometricamente similar ao protótipo. Além disso, é similar ao ar em relação à
pressão atmosférica e a temperatura é igual a 25 ºC. Com isso, temos = 1,1849 kg/m 3 e = 1,89 x 10
-5 kg/m.s. Equivalentemente, temos uma temperatura T = 5 ºC, = 1,269 kg/m 3 e = 1,754 x 10 -5
kg/m.s. Nesse sentido, a velocidade do vento que os engenheiros devem colocar no túnel para atingir a
similaridade entre o modelo e o protótipo deverá ser um número entre:
101 e 200 km/h.
101 e 200 km/h.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois existe somente uma função 
 independente, ou seja, a equação da similaridade será válida se = , em que
devemos utilizar o número de Reynolds para obtermos a similaridade. Então, temos que
= Re m 
= = = Re p 
= . Assim, podemos resolver essa equação isolando a velocidade desconhecida no
túnel de vento para os testes do modelo, V m. Desse modo, a equação será igual a V m = V
p = 50 x x x 4 = 177,02 km/h.
Pergunta 10
Leia o excerto a seguir.
 
“Os escoamentos em canais, rios, vertedouros e aqueles em torno de cascos de navios são bons
exemplos de escoamentos em uma superfície livre. As forças gravitacional e de inércia são importantes
nessa classe de problemas. Assim, o número de Froude se torna um parâmetro importante de
semelhança”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo:
Edgard Blucher, 2004. p. 379.
 
A respeito dos escoamentos em superfícies livre, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s)
Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) As variáveis geométricas são importantes nesse tipo de escoamento. 
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Sábado, 3 de Outubro de 2020 18h33min48s BRT
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II. ( ) O número de Reynolds é importante nesse tipo de escoamento. 
III. ( ) O modelo e o protótipo operam no mesmo campo gravitacional. 
IV. ( ) A escala de velocidade é o quadrado da escala de comprimento nesse tipo de estudo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, V, F. 
 
V, V, V, F.
 
Resposta correta. A alternativa está correta. As variáveis geométricas são importantes em
todos os tipos de escoamento, assim como o número de Reynolds. O modelo e o protótipo
apresentam o mesmo campo gravitacional, logo, podemos desprezar esse fator. Já a escala
de velocidade é determinada pela raiz quadrada da escala do comprimento.
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