Teste Pós-Aula 3b_ Revisão da tentativa 3

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06/03/2021 Teste Pós-Aula 3b: Revisão da tentativa
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Iniciado em sábado, 6 Mar 2021, 17:04
Estado Finalizada
Concluída em sábado, 6 Mar 2021, 17:07
Tempo
empregado
3 minutos 8 segundos
Notas 0,60/0,90
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Questão 1
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
O jet ski representado na figura abaixo é propulsado por um jato d'água de vazão Q =2 m /s, expelido num tubo horizontal localizado na
traseira a uma velocidade V =7 m/s. O jato entra pelo inferior com componente de velocidade horizontal nula. Se a força de arrasto é dada
pela expressão F =kV , onde k=27,5 N.s /m é uma constante, determine a velocidade terminal V do jet ski.
Dado: ρ = 1025 kg/m .
Resposta: 22,8  
j
3
j
d
2 2 2
mar
3
m/s
Não há variações ao longo do tempo, portanto o problema pode ser classificado como permanente.
Escolhendo-se como volume de controle (VC) a região compreendida pela tubulação de entrada e saída do fluido no jetski, a equação
integral do momentum
pode ser aplicada ao VC, adotando-se um sistema de coordenadas com eixo x horizontal no sentido do movimento do jetski. De acordo com
o enunciado, não há componente horizontal da entrada do jato e a força resultante corresponde à força de arrasto (F = kV ), então:
Assin, a incógnita do problema (velocidade do jetski V) e calculada por 
= 22,8 m/s
A resposta correta é: 22,8 m/s.
∑ =∑±F ⃗  mi˙ Vi
→
d 
2
− = −0 + = (− ) = −ρQFd ms˙ Vs ṁs Vj Vj
→  k = ρQV 2 Vj
V =
ρQVj
k
− −−−−
√
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Questão 2
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,30
O flyboard é um equipamento utilizado para lazer que recebe água bombeada em vazão elevada pela base e redireciona o fluxo pelas
laterais para baixo, conforme figuras abaixo. O diâmetro do tubo de entrada é D = 3,9" e os de saída D = 2,4".
Calcule a vazão que deve ter a bomba do propulsor para suportar, em regime permanente, o peso total P=1766 N (peso somado da pessoa,
equipamento e fluido), quando o equipamento está parado.
Dados: ρ = 1025 kg/m .
 
Resposta: 35  
e s
mar
3
m3/s
Adotando-se como volume de controle (VC) a parte representada na figura abaixo, o somatório de forças atuantes corresponde à força peso
P.
Tratando-se de um problema permanente, pela equação integral da quantidade de movimento linear, a força resultante em um VC será 
onde a vazão mássica é calculada por
∑ = ∑±  (i)F ⃗  mi˙ Vi
→
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(+saídas; -entradas)
 
Então, orientando o eixo y para cima, a aplicação da equação (i) será
 
Pela equação integral da continuidade,
que substituindo-se na eq. (ii) dará 
 
Continuando-se o desenvolvimento da eq. (iii):
 
Substituindo-se essa última relação e na eq. (iv):
 
Então, a incógnita do problema será calculada por 
Realizando-se a conversão de todos os parâmetros para o S.I.:
Q = 0,0756 m /s
 
 
A resposta correta é: 0,0756 m3/s.
=mi˙ ρiVnriAi
−P = − + +   →  P = + 2  (ii)ṁeVe ṁsVs ṁsVs ṁeVe ṁsVs
∑   →   − + + = 0  →   = 2  (iii),ṁi ṁe ṁs ṁs ṁs ṁe
P = ( + ) (iv).ṁe Ve Vs
= 2   →  ρ = 2ρQ  →   = .ṁs ṁe VsAs Vs
Q/2
As
= Q/Ve Ae e
P = ρQ( + )= ρ ( + )= ρ ( + )
Q
Ae
Q
2As
Q2
1
Ae
1
2As
4
π
Q2
1
D2e
1
2D2s
Q = .
πP
4ρ( + )1
D2e
1
2D2s
− −−−−−−−−−−−−
⎷


3
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Questão 3
Correto
Atingiu 0,30 de 0,30
(PETROBRAS - Eng. de Equipamentos Junior Terminais e Dutos - 2012)
Uma lata fechada contém água sobre pressão absoluta P =147 kPa. Um pequeno furo é feito na lata a uma profundidade h=15 cm da
superfície da água, como mostra a figura abaixo. O jato de água jorra para o exterior, que se encontra na pressão atmosférica. A velocidade
de saída do jato no furo, é de:
Considere: P = 101,3 kPa ; γ = 10 kN/m .
a. 19,24 m/s
b. 0 m/s
c. 9,62 m/s 
d. 2,17 m/s
e. 1,92 m/s
i
atm água
3
Sua resposta está correta.
Considerando-se que não há perda de energia, a equação de Bernoulli pode ser aplicada entre um ponto na superfície d'água (ponto A) e o
ponto de saída (ponto B):
 
Como a área da base da lata é muito maior que a do furo, a velocidade V pode ser desprezada:
= 9,62 m/s.
 
.
A resposta correta é: 9,62 m/s.
+ + = + + .
pA
γ
V 2
A
2g
zA
pB
γ
V 2
B
2g
zB
A
+ 0 + = + +
pA
γ
zA
pB
γ
V 2
B
2g
zB
→   = + ( − ) = + h
V 2
B
2g
−pA pB
γ
zA zB
−pA pB
γ
→ =VB 2g( + h)
−pA pB
γ
− −−−−−−−−−−−−−−
√
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Apresentação da Aula 4 (PDF) ►
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