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Mecânica dos Fluídos Avaliação On-Line 3 (AOL 3) 1. Pergunta 1 Determina-se a trajetória de uma partícula fluida pela integração das equações paramétricas do movimento. As equações são representadas em coordenadas cartesianas. Sendo assim, considera-se que o campo de velocidades será dado por: vx = αx; vy = 𝛽y; vz = 0. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A integral de dx = vx dt será dada por: In x = α t + C1. II. ( ) A integral de vy = 𝛽y será dada por: In y = 𝛽t + C2. III. ( ) Para t = 0 a trajetória em x será dada por: x = xe𝛽. IV. ( ) Para t = 0 a trajetória em y será dada por: y = y0 e𝛽t. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) V, V, V, F. b) V, V, F, V. Resposta correta c) V, F, F, V. d) F, F, V, V. e) F, V, V, F. 2. Pergunta 2 Na variação das grandezas de um ponto a outro do fluido considera-se duas maneiras diferentes para a análise. A primeira forma de analisar a variação de grandezas é o método Lagrange e a outra maneira pode ser analisada pelo método Euler. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as ferramentas a seguir e associe-as com suas respectivas características. 1) dT / dt. 2) 𝜕T / 𝜕t. 3) 𝜕T / 𝜕s. 4) Δs / Δt. ( ) Derivada total. ( ) Velocidade na origem. ( ) Derivada local. ( ) Derivada convectiva. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) 4, 3, 1, 2. b) 2, 1, 3, 4. c) 4, 3, 2, 1. d) 3, 2, 1, 4. e) 1, 4, 2, 3. Resposta correta 3. Pergunta 3 Em cinemática da partícula, estuda-se o movimento dos corpos independentemente das causas que o originam e também da inércia. Considere que, em um determinado escoamento, o campo de velocidades é representado por: vx = x / t; vy = y / t; vz = 0; ponto P1 (2; 1; 2) no instante t = 1. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) É possível determinar a linha de corrente através da equação em coordenadas cartesianas. II. ( ) É possível determinar a trajetória através das equações paramétricas do movimento. III. ( ) A equação da linha de corrente pode ser descrita por: x = In x y. IV. ( ) A equação da linha de corrente que passa pelo ponto P1 (2; 1; 2) e será dada por: x = 2y; z = 2. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) V, V, F, V. Resposta correta b) V, F, V, F. c) F, F, V, V. d) V, V, V, F. e) F, V, F, V. 4. Pergunta 4 A equação de Euler é uma forma da aplicação da quantidade de movimento limitada a aplicações em que não haja efeitos da viscosidade. Para aplicações com fluidos reais, é necessário considerar os efeitos que produzem tensões de cisalhamento proporcionais às velocidades relativas entre duas partículas do fluido. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre Navier-Stokes, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A equação de Navier-Stokes é aplicável em escoamento laminar. II. ( ) Para fluido compressível, considera-se que: div v =0. III. ( ) Considera-se fluido ideal aquele cuja viscosidade é maior que zero. IV. ( ) As equações de Navier-Stokes são equações diferenciais. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) V, F, F, V. Resposta correta b) V, F, V, F. c) V, F, V, V. d) F, V, F, V. e) V, V, F, F. 5. Pergunta 5 Define-se trajetória como um lugar geométrico dos pontos ocupados por uma partícula, com o passar do tempo. A trajetória pode ser obtida pela integração das equações paramétricas do movimento que, em coordenadas cartesianas, são: dx = vx dt; dy = vy dt; dz = vz dt. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Em um campo de velocidade de um fluido em movimento é possível determinar a expressão da trajetória. II. ( ) A trajetória de uma partícula depende do referencial adotado. III. ( ) Considera-se o tempo entre as equações para determinar a trajetória. IV. ( ) Existem inúmeros tipos de trajetórias que um corpo pode percorrer. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) V, V, F, F. b) V, V, F, V. Resposta correta c) F, V, F, V. d) F, F, V, V. e) F, V, V, F. 6. Pergunta 6 No espaço ocupado por um determinado fluido, em cada ponto localizado por um sistema de coordenadas, as grandezas assumem valores diferentes e variam com o passar do tempo se o regime não for permanente. O objetivo principal é estabelecer uma expressão matemática, na qual é possível determinar as grandezas nos outros pontos do campo. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Estuda-se a variação das grandezas pelo método de Lagrange. II. ( ) No regime permanente, as propriedades da partícula variam. III. ( ) Pelo método Lagrange, considera-se a posição da partícula no instante inicial. IV. ( ) No método Lagrange, as grandezas do campo variam. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) F, V, V, V. b) V, F, V, F. c) V, V, F, F. d) V, F, V, V. Resposta correta e) V, F, F, V. 7. Pergunta 7 Leia o trecho a seguir: “Através do número de Reynolds, é possível classificar os tipos de escoamento. Considera-se que o escoamento é calmo, regular; os filetes, retilíneos. O perfil das velocidades tem a forma parabólica; a velocidade máxima no centro é igual a duas vezes a velocidade média [...].” Fonte: NETO, A. Manual de Hidráulica. São Paulo: Blucher, 2015, p. 155. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, em relação aos tipos de escoamentos, pode-se afirmar que: a) o texto descreve o regime laminar. Resposta correta b) o texto descreve o regime turbulento. c) para o regime turbulento. o número de Reynolds < 2000. d) o texto descreve o regime variado. e) para o regime laminar, o número de Reynolds > 2000. 8. Pergunta 8 Na equação da continuidade na forma diferencial, considera-se que um jato de fluido simétrico, em relação a um eixo, é dirigido contra um anteparo perpendicular ao eixo do jato, resultando no campo de velocidades: vx = m(t)x; vy = m(t)y; vz = -2m(t)z. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O regime pode ser considerado permanente. II. ( ) O fluido pode ser considerado incompressível. III. ( ) A massa se conserva com o passar do tempo. IV. ( ) É possível determinar as linhas de corrente. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) V, V, F, F. b) F, V, V, V. Resposta correta c) V, F, F, V. d) F, F, V, V. e) V, V, F, V. 9. Pergunta 9 Sobre a variação das grandezas de um ponto a outro do fluido, considere um escoamento de um fluido em que o campo de velocidades num plano xy é dado por: vx = xt²; vy = xyt. É possível determinar as componentes ax e ay do campo de acelerações. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidadede movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Pode-se aplicar a expressão da derivada total. II. ( ) ax = xt4 + 2xt. III. ( ) ay = xyt3 + x²yt² + xy. IV. ( ) Pode-se utilizar a expressão: (𝜕t / 𝜕vx) + v . Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) F, V, V, F. b) F, V, F, V. c) F, F, V, V. d) V, F, F. V. e) V, V, V, F. Resposta correta 10. Pergunta 10 Considera-se que uma partícula A passa pelo ponto O (0;0;0) no instante t = 0 com uma temperatura T = 1°C, e passa pelo ponto P1 (5;0;0) com T = 4ºC no instante t1 = 1s. A partícula B passa pelo ponto O (0;0;0) com T = 2ºC no instante t1 = 1s. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço diferencial de massas e quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) É possível obter a expressão da derivada total. II. ( ) É possível obter a expressão da derivada local. III. ( ) É possível obter a expressão da derivada convectiva. IV. ( ) A velocidade na origem será de 6 cm/s. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) F, V, V, F. b) V, F, F, V. c) V, F, V, F. d) F, F, V, V. e) V, V, V, F. Resposta correta
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