Atividade A2 - Prova

Prévia do material em texto

• Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir: 
“O tubo de Pitot, mostrado na figura abaixo, é um instrumento simples utilizado para medir a 
velocidade de escoamentos. Mas para que a medição seja precisa é necessário que se tomem alguns 
cuidados, um deles deve ser que o tubo deve ter um furo bem usinado e sem presença de 
imperfeições”. 
 
MUNSON, B. Fundamentos de mecânica dos fluidos : volume único. São Paulo: Edgard Blucher, 
2004. p. 105. 
 
Considerando o excerto apresentado, sobre o tubo de Pitot, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Se o tubo tiver imperfeições o valor medido pode ser maior ou menor que a velocidade real. 
II. Para medições de velocidade o tubo pode estar desalinhado horizontalmente. 
III. Um tubo de Pitot com três furos conectado a transdutores de pressão é uma das melhores maneira 
de se reduzir os erros de medição. 
IV. O conhecimento dos valores da energia cinética e de potencial nos permite calcular a velocidade. 
 
 
 
 
MUNSON, B. Fundamentos de Mecânica dos Fluidos : volume único. São Paulo: Edgard Blucher, 
2004. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
I, III e IV, apenas. 
 
 
Resposta Correta: 
I, III e IV, apenas. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, o tubo de Pitot com 
imperfeições produz uma leitura falsa, diferente da verdadeira. O tubo 
deve estar alinhado para obtermos uma medida precisa, ângulos maiores 
que 20º provocam erros consideráveis na leitura. O dispositivo de três 
furos é um dos mais utilizados pela facilidade de se alinhar o furo 
horizontalmente. O conhecimento da pressão, da energia de potencial e 
cinética nos permite calcular a velocidade. 
 
• Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
Uma mangueira utilizada em um jardim tem 10 cm de diâmetro, e é mantida a uma pressão de 1600 
kPa, para fornecer água a partir de um tanque com a finalidade de apagar um incêndio. Um bocal na 
ponta da mangueira reduz o diâmetro para 2,5 cm para aumentar a velocidade de saída do jato, assim 
temos que V 2 é maior do que V 1 
 
 
Fonte: Elaborada pela autora. 
 
Neste sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e = 1.000 
kg/m 3 , a velocidade que a água é expelida pelo bocal é um número entre: 
 
Resposta Selecionada: 
41 e 60 m/s. 
Resposta Correta: 
41 e 60 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
• Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Depois do comprimento de entrada, ou seja, no escoamento estabelecido, o perfil de velocidade fica 
invariante ao longo de um duto de seção constante, e a forma da distribuição real de velocidade 
depende de o regime ser laminar ou turbulento. Para um escoamento laminar num duto de seção 
transversal circular, a distribuição (perfil) de velocidade numa seção é parabólica”. 
 
LIVI, C. P. Fundamentos de fenômenos de transporte : um texto para cursos básicos. 2. ed. [S.l.]: 
LTC, 2017. p. 71-72. 
 
Assuma-se o diagrama de velocidades indicado na figura a seguir, em que a parábola tem seu 
vértice a 20 cm do fundo. 
 
Fonte: Adaptada de Brunetti (2008, p. 15). 
 
BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos . 2. ed. revisada. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. 
 
A respeito do perfil de velocidade abordado na figura apresentada, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) O escoamento é turbulento. 
II. ( ) Na superfície a velocidade é máxima e vale 2,5 m/s. 
III. ( ) A uma profundidade de 20 cm a velocidade é igual a zero. 
IV. ( ) O perfil de velocidade parabólico é dado por uma equação onde v = a.y 2 + b.y + c. Sendo que 
c = 0. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: 
F, V, V, V. 
Resposta Correta: 
F, V, V, V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta. O perfil parabólico é válido 
para escoamentos laminares e não turbulentos. Na superfície o fluido 
apresenta velocidade máxima igual a 2,5 m/s e no fundo, a 20 cm de 
profundidade, sua velocidade é igual a zero. Nesta altura y = 0, como v 
= a.y 2 + b.y + c, para y = 0 temos v = 0 = c, o que resulta em c = 0 m/s. 
 
• Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Escoamentos normalmente são fenômenos tridimensionais, transitórios e complexos. Entretanto, em 
muitos casos, é normal utilizarmos hipóteses simplificadoras para que seja possível analisar o 
problema sem sacrificar muito a precisão dos resultados da análise. Uma destas hipóteses é a de 
considerar o escoamento real como unidimensional ou bidimensional”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . Tradução 
da quarta edição americana de: Euryale de Jesus Zerbini. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 148. 
 
A respeito dos escoamentos uni, bi e tridimensionais, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) O escoamento de ar em torno de uma asa de avião é um exemplo de escoamento 
tridimensional. 
II. ( ) Um campo de escoamento uniforme é um escoamento unidirecional. 
III. ( ) Um escoamento que pode ser representado por linhas de corrente é bidirecional. 
IV. ( ) Um escoamento é unidimensional em uma tubulação com diâmetro variável. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: 
V, V, V, V. 
Resposta Correta: 
V, V, V, V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta. O escoamento de ar em 
torno das asas de um avião não pode ser simplificado, ou seja, seu 
cálculo é tridimensional. Campos de escoamento uniforme são 
representados unidirecionalmente. As linhas de corrente variam na 
direção x e y, fazendo com que o escoamento seja bidirecional. A 
equação da continuidade garante que o escoamento possa ser 
considerado unidirecional dentro de uma tubulação com diâmetro 
variável. 
 
 
• Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir: 
“A pressão é definida como uma força normal exercida por um fluido por unidade de área. Só falamos 
de pressão quando lidamos com um gás ou um líquido. Os dispositivos que medem a pressão 
 
absoluta são chamados de barômetros e os manômetros são os dispositivos que usamos para medir 
as pressões relativas”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. Tradução de: 
ROQUE, K. A; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 57. 
 
Considerando o excerto apresentado, sobre os instrumentos de medição de pressão, analise as 
afirmativas a seguir: 
 
I. O medidor utilizado para medir a pressão do ar de um pneu de automóvel lê a pressão 
manométrica. 
II. Um medidor a vácuo lê a pressão absoluta. 
III. Uma pressão negativa é também referida como pressão relativa. 
IV. A medição da pressão atmosférica é feita com o barômetro de níquel. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I e II, apenas. 
Resposta Correta: 
I e II, apenas. 
Feedback 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o medidor do posto de 
combustível ou do borracheiro aponta a pressão manométrica. O 
medidor a vácuo nos informa a pressão absoluta. Entretanto, quando 
uma medida de pressão é negativa ela é chamada pressão a vácuo e 
não relativa assim como medição da pressão atmosférica é feita com o 
barômetro de mercúrio. 
 
 
• Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
Um furacão é uma tempestade tropical que se forma acima do oceano pelas baixas pressões 
atmosféricas. A velocidade média dos ventos em um furacão foi medida como sendo de 180 km/h. 
Considere-se que a massa específica do ar é de 1,2 kg/m 3 e que um arranha-céu tem 120 janelas 
medindo 1 m x 2 m cada. 
 
Nesse sentido, calcule a força do vento sobre cada janela, que será um número entre: 
 
Resposta Selecionada: 
2.001 e 3.000 N. 
Resposta Correta: 
2.001 e 3.000 N. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois primeiramenteadequamos as unidades, visto que a velocidade foi dada em km/h e a 
massa específica em kg/m 3. Então, vamos passar a velocidade para 
m/s. Logo, = 50 m/s. A janela recebe uma força equivalente a 
energia cinética, ou seja: E c = m x = 1,2 x = 
 
1,2 x = 1500 . Como kg = . Teremos 1500 = 
1500 N/m 2 
= 1.500 Pa. Agora temos que calcular a força. A pressão é definida 
como a força dividida pela área, então F = P x A, ou p = F / A = x 2 
m 2 
= 3.000 N. 
 
• Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
Um tubo possuindo 12 cm de diâmetro teve sua vazão medida e apresentou uma leitura da vazão de 
0,06 m 3 /s. O diâmetro do tubo sofre um estrangulamento e é reduzido para um novo valor igual a 
4,8 cm. Gostaríamos de estudar a velocidade de escoamento ao longo dessa tubulação. 
Considerando um perfil de velocidade uniforme, a velocidade máxima da água que atravessa este 
tubo é um número entre: 
 
Resposta Selecionada: 
Entre 31 e 40 m/s. 
Resposta Correta: 
Entre 31 e 40 m/s. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a velocidade máxima 
no tubo acontecerá no ponto onde o diâmetro é menor, ou no 
estrangulamento. Como o perfil de velocidade é uniforme, podemos 
considerar que as vazões nas seções com e sem estrangulamento 
serão iguais a 0,06 m 3/s. Na seção de 4,8 cm de diâmetro, temos: Q = 
v 1 x A 1. Como temos a vazão e a área podemos calcular a velocidade. 
Logo 0,06 = x v 1 
e v 1 = 33,16 m/s. 
 
 
• Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
A pressão real em determinada posição é chamada de pressão absoluta, e é medida com relação ao 
vácuo absoluto (ou seja, a pressão absoluta zero). A maioria dos dispositivos de pressão, porém, é 
calibrada para ler o zero na atmosfera, e assim, o dispositivo indica a diferença entre a pressão 
absoluta e a pressão atmosférica local, que é chamada de pressão manométrica. 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. Tradução 
de Roque, K. A e Fecchio, M. M [1] . São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 57. 
A partir do apresentado sobre pressão e medidores de pressão, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas. 
 
I. O medidor utilizado para medir a pressão do ar de um pneu assim como outros medidores indica a 
pressão manométrica. 
Porque 
II. O medidor está medindo a pressão do pneu em relação à pressão atmosférica e não em relação 
ao vácuo absoluto. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Feedback 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, pois o medidor de pressão 
que utilizamos para medir a pressão de um pneu de um carro indica a 
pressão manométrica. A asserção II também é verdadeira e justifica a I, 
pois a pressão do pneu é medida em relação à pressão atmosférica e 
não em relação ao vácuo absoluto. Para medirmos uma pressão em 
relação ao vácuo absoluto precisamos ter um máquina de sucção do ar 
para nos fornecer o vácuo absoluto. 
 
• Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir: 
“[...] uma variação de elevação z (coordenada cartesiana, em m) em um fluido em repouso 
corresponde a P/ g (sendo que é a densidade, em kg/m 3 ) , o que sugere que 
uma coluna de fluido pode ser usada para medir diferenças de pressão [...] um dispositivo que se 
baseia neste princípio é chamado de manômetro, normalmente usado para medir diferenças de 
pressão pequenas e moderadas” (ÇENGEL; CIMBALA, 2011, ). 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. Tradução de: 
ROQUE, K. A; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 65. 
 
Considerando o excerto apresentado, sobre os manômetros, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Os transdutores de pressão chamados de strain-gages funcionam através de um diafragma que se 
curva entre duas câmaras abertas para as entradas de pressão. 
II. Os transdutores piezelétricos funcionam de acordo com o princípio de que um potencial elétrico 
pode ser gerado toda vez que uma substância cristalina sofrer uma pressão mecânica. É gerado em 
uma substância cristalina quando ela é submetida à pressão mecânica. 
III. O manômetro de Bourdon consiste em um tubo de metal oco, geralmente em formato de gancho; 
dobrado como um gancho. Ao ligarmos o manômetro, o tubo elástico é submetido à pressão que 
queremos medir, deformando assim o tubo elástico e através de um sistema de engrenagens aciona 
o ponteiro, indicando a pressão da tubulação onde o equipamento foi instalado. 
IV. O manômetro é usado para medir a pressão atmosférica. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
I, II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
I, II e III, apenas. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois as alternativas 
apresentam a correta descrição dos vários tipos de manômetro 
existentes: strain-gages, piezelétricos e o manômetro de Bourdon. O 
barômetro é o nome dado ao instrumento utilizado especificamente 
para usado para medir a pressão atmosférica ao invés do manômetro. 
 
• Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Se abrirmos uma torneira (que não tenha dispositivo de aeração ou outra derivação) com uma vazão 
muito pequena, a água escoa suavemente – quase “vitrificada”. Se aumentarmos a vazão, a água sai 
de forma agitada, caótica. Esses são exemplos de como um escoamento viscoso pode ser laminar 
ou turbulento, respectivamente”. 
 
FOX, R. W. et al . Introdução à mecânica dos fluidos . Tradução e Revisão Técnica de: Koury R. 
N [2] . 8. ed. [S.l.]: LTC, 2010. p. 66. 
 
A respeito do escoamento de fluidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) 
Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) O escoamento com baixo número de Reynolds será laminar. 
II. ( ) Um escoamento com alto número de Reynolds será turbulento 
III. ( ) Escoamentos com número de Reynolds entre 2.000 < Re < 2.400 não podem ter suas 
características de escoamento definidas. 
IV. ( ) A característica se um escoamento é laminar ou turbulento é definida pelo número de 
Reynolds. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: 
V, V, F, V. 
Resposta Correta: 
V, V, F, V. 
Feedback 
da resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta. Escoamentos com 
números de Reynolds baixos, menores do que 2.000 são definidos 
como laminares. Já escoamentos com altos números de Reynolds, 
maiores do que 2.400 são escoamentos turbulentos. Entretanto, 
escoamentos com números de Reynolds que variam entre 2.000 < Re < 
2.400 são definidos como escoamentos de transição. Quem define se 
um escoamento é laminar ou turbulento é o número de Reynolds 
calculado para esse escoamento.