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Escoamento não permanente O que caracteriza um escoamento nao permanente em um sistema hidraulico? a) A velocidade do fluido e constante ao longo do tempo. b) A pressao do fluido permanece constante em todos os pontos do sistema. c) As variaveis do escoamento, como velocidade e pressao, variam com o tempo. d) O escoamento ocorre somente em regime laminar. Resposta: c) As variaveis do escoamento, como velocidade e pressao, variam com o tempo. Explicacao: No escoamento nao permanente, as grandezas que definem o movimento do fluido nao sao constantes, ou seja, dependem do tempo, ao contrario do escoamento permanente, onde essas variaveis sao estaveis. Qual das equacoes abaixo e fundamental para descrever o escoamento nao permanente em canais abertos? a) Equacao de Bernoulli. b) Equacao da continuidade. c) Equacao de Saint-Venant. d) Equacao de Darcy-Weisbach. Resposta: c) Equacao de Saint-Venant. Explicacao: A equacao de Saint-Venant, composta pelas equacoes da continuidade e do momento, e a base para o estudo de escoamentos nao permanentes em canais abertos, pois incorpora variacoes temporais e espaciais. Em um escoamento nao permanente, como se chama o fenomeno em que uma onda de superficie se propaga ao longo do canal? a) Onda estacionaria. b) Onda de choque hidraulica. c) Onda de superficie ou onda de transiente hidraulico. d) Onda sonora. Resposta: c) Onda de superficie ou onda de transiente hidraulico. Explicacao: No escoamento nao permanente, ondas de superficie ocorrem quando ha variacoes rapidas do fluxo, causando uma propagacao da mudanca ao longo do canal. Quando ocorre o fenomeno conhecido como golpe de ariete? a) Em escoamentos permanentes com baixa vazao. b) Durante a rapida abertura ou fechamento de uma valvula em uma tubulacao. c) Quando a pressao se mantem constante no tempo. d) Em sistemas sem variacao de velocidade. Resposta: b) Durante a rapida abertura ou fechamento de uma valvula em uma tubulacao. Explicacao: O golpe de ariete e uma variacao subita de pressao causada pela mudanca rapida no fluxo, tipica em escoamentos nao permanentes devido a manobras abruptas. Quais variaveis sao consideradas independentes na analise do escoamento nao permanente unidimensional? a) Pressao e vazao. b) Espaco e tempo. c) Velocidade e densidade. d) Temperatura e pressao. Resposta: b) Espaco e tempo. Explicacao: Na modelagem matematica, o escoamento nao permanente e descrito em funcao do espaco (posicao ao longo do sistema) e do tempo, pois as propriedades variam em ambos. Qual e o principal efeito do escoamento nao permanente em sistemas de abastecimento de agua? a) Aumento continuo da vazao. b) Estabilizacao imediata do fluxo apos qualquer alteracao. c) Variacoes de pressao que podem danificar tubulacoes e equipamentos. d) Eliminacao completa das perdas de carga. Resposta: c) Variacoes de pressao que podem danificar tubulacoes e equipamentos. Explicacao: O escoamento nao permanente pode causar picos de pressao e depressoes que, se nao controlados, provocam danos fisicos no sistema hidraulico. Para se resolver as equacoes que governam o escoamento nao permanente, normalmente sao utilizados metodos: a) Analiticos simples, aplicaveis em qualquer situacao. b) Numericos, devido a complexidade das equacoes diferenciais envolvidas. c) Experimentais, porque nao existem equacoes. d) Diretos, sem necessidade de aproximacoes. Resposta: b) Numericos, devido a complexidade das equacoes diferenciais envolvidas. Explicacao: As equacoes do escoamento nao permanente geralmente sao nao lineares e dificeis de resolver analiticamente, o que demanda o uso de metodos numericos. Em relacao a perda de carga em escoamentos nao permanentes, e correto afirmar que: a) Elas sao sempre despreziveis. b) Sao constantes, independentemente das variacoes no escoamento. c) Variam com o tempo, devido a variacao da velocidade do fluido. d) Nao existem em escoamentos nao permanentes. Resposta: c) Variam com o tempo, devido a variacao da velocidade do fluido. Explicacao: Como a velocidade varia no tempo no escoamento nao permanente, as perdas por atrito tambem sofrem variacoes correspondentes. Qual fenomeno esta relacionado a propagacao de perturbacoes em sistemas pressurizados e e um caso classico de escoamento nao permanente? a) Regime turbulento. b) Golpe de ariete. c) Escoamento laminar. d) Vazao critica. Resposta: b) Golpe de ariete. Explicacao: O golpe de ariete e um exemplo tipico de escoamento nao permanente, onde uma perturbacao subita gera ondas de pressao que se propagam rapidamente. Em um escoamento nao permanente, como se da a relacao entre o aumento da pressao e a velocidade do fluido? a) A pressao aumenta quando a velocidade aumenta. b) A pressao diminui quando a velocidade aumenta, seguindo o principio de conservacao da energia. c) Nao ha relacao entre pressao e velocidade. d) A pressao e a velocidade sao sempre constantes. Resposta: b) A pressao diminui quando a velocidade aumenta, seguindo o principio de conservacao da energia. Explicacao: Segundo o principio de Bernoulli adaptado para escoamento nao permanente, um aumento na velocidade geralmente esta associado a uma queda de pressao, ainda que com variacoes temporais. Qual e o principal parametro que determina a velocidade de propagacao de uma onda de pressao em uma tubulacao? a) A temperatura do fluido. b) O material e as propriedades elasticas da tubulacao e do fluido. c) O diametro da tubulacao exclusivamente. d) O comprimento da tubulacao. Resposta: b) O material e as propriedades elasticas da tubulacao e do fluido. Explicacao: A velocidade da onda depende das propriedades elasticas do sistema tanto da tubulacao quanto do fluido ja que influenciam a compressibilidade e a rigidez do conjunto. O que e a linha caracteristica no contexto do escoamento nao permanente? a) Uma linha que indica a direcao do fluxo constante. b) Um metodo matematico para transformar as equacoes diferenciais parciais em ordinarias. c) A trajetoria da particula de fluido. d) Um grafico da pressao ao longo do tempo. Resposta: b) Um metodo matematico para transformar as equacoes diferenciais parciais em ordinarias. Explicacao: As linhas caracteristicas sao usadas para resolver as equacoes do escoamento nao permanente, facilitando o calculo numerico das variaveis. Qual das seguintes condicoes e tipica para o inicio de um escoamento nao permanente? a) Abertura ou fechamento rapido de uma valvula. b) Fluxo estavel e constante. c) Sistema completamente parado. d) Vazao maxima constante. Resposta: a) Abertura ou fechamento rapido de uma valvula. Explicacao: Uma mudanca subita na condicao de operacao, como abrir ou fechar uma valvula rapidamente, gera perturbacoes que desencadeiam escoamento nao permanente. Em sistemas de drenagem urbana, por que e importante considerar o escoamento nao permanente? a) Porque as chuvas sao sempre constantes. b) Para prever o comportamento da agua durante eventos de chuva e evitar alagamentos. c) Porque o fluxo nunca varia ao longo do tempo. d) Apenas para dimensionar bombas. Resposta: b) Para prever o comportamento da agua durante eventos de chuva e evitar alagamentos. Explicacao: O escoamento nao permanente permite analisar variacoes rapidas na vazao e nivel da agua durante tempestades, fundamentais para o projeto adequado da rede. Quando se fala em escoamento nao permanente, o termo regime transiente significa: a) Um regime onde as condicoes nao mudam com o tempo. b) Um regime onde as condicoes do escoamento variam no tempo ate atingir um estado estacionario. c) Um regime exclusivamente laminar. d) Um regime permanente com oscilacoes pequenas. Resposta: b) Um regime onde as condicoes do escoamento variam no tempo ate atingir um estado estacionario. Explicacao: O regime transiente e o periodo no qual as variaveis do escoamento mudam ate que um novo equilibrio seja alcancado. Qual das alternativas abaixo representauma tecnica utilizada para controlar os efeitos do golpe de ariete? a) Aumento da vazao. b) Uso de reservatorios de ar (camara de ar). c) Reducao da pressao inicial. d) Eliminacao total da tubulacao. Resposta: b) Uso de reservatorios de ar (camara de ar). Explicacao: Reservatorios de ar ajudam a absorver a variacao de pressao e evitam picos que podem causar danos, funcionando como amortecedores. A equacao da continuidade aplicada a escoamentos nao permanentes indica que: a) A massa de fluido se acumula ou se escoa de acordo com as variacoes temporais. b) O fluxo de massa e sempre constante. c) A velocidade do fluido nao varia no tempo. d) A pressao e constante em todos os pontos. Resposta: a) A massa de fluido se acumula ou se escoa de acordo com as variacoes temporais. Explicacao: A equacao da continuidade considera as variacoes de volume e massa no tempo, fundamentais para o escoamento nao permanente. Qual e a principal diferenca entre escoamento nao permanente e escoamento turbulento? a) O escoamento nao permanente pode ser laminar ou turbulento; o turbulento refere-se ao tipo de regime de fluxo, nao a variacao temporal. b) Ambos sao sinonimos. c) Escoamento turbulento ocorre apenas em regime permanente. d) Escoamento nao permanente e sempre laminar. Resposta: a) O escoamento nao permanente pode ser laminar ou turbulento; o turbulento refere-se ao tipo de regime de fluxo, nao a variacao temporal. Explicacao: Escoamento nao permanente se refere a variacao no tempo, enquanto turbulento ou laminar diz respeito a natureza do movimento das particulas. A propagacao de ondas em escoamento nao permanente e influenciada pelo numero de Mach hidraulico, que e: a) A razao entre a velocidade do fluido e a velocidade da onda de pressao. b) A velocidade do som no ar. c) A densidade do fluido dividido pela viscosidade. d) A vazao dividida pela area da secao transversal. Resposta: a) A razao entre a velocidade do fluido e a velocidade da onda de pressao. Explicacao: O numero de Mach hidraulico indica o regime da propagacao das ondas, importante para a analise do comportamento das perturbacoes no sistema. Para um tubo rigido e um fluido incompressivel, a velocidade de propagacao da onda do golpe de ariete: a) E infinita. b) E muito baixa. c) Depende exclusivamente da velocidade do fluido. d) Depende das propriedades do fluido e da rigidez do tubo. Resposta: d) Depende das propriedades do fluido e da rigidez do tubo. Explicacao: Mesmo em tubos rigidos, a velocidade da onda depende da compressibilidade do fluido e da rigidez estrutural da tubulacao, que determinam a resposta ao transiente. Em um escoamento nao permanente, como se comporta o nivel de agua em um reservatorio conectado a um canal durante uma onda de cheia? a) Permanece constante durante toda a onda. b) Varia de acordo com o tempo, acompanhando as oscilacoes do fluxo. c) Sempre diminui independentemente da onda. d) Aumenta de forma linear e constante. Resposta: b) Varia de acordo com o tempo, acompanhando as oscilacoes do fluxo. Explicacao: Durante escoamentos nao permanentes, o nivel da agua no reservatorio oscila devido as variacoes temporais da vazao que chegam ao sistema. O que acontece com o escoamento nao permanente se o sistema e muito longo e as ondas de pressao sao atenuadas? a) As ondas se propagam sem perda de energia. b) As ondas desaparecem imediatamente. c) As ondas perdem energia ao longo do percurso, diminuindo a amplitude das variacoes. d) O sistema nao apresenta escoamento nao permanente. Resposta: c) As ondas perdem energia ao longo do percurso, diminuindo a amplitude das variacoes. Explicacao: O atrito e outras dissipacoes fazem com que as ondas transientes percam energia ao viajar, reduzindo seus efeitos. Qual a relacao entre o tempo de reflexao de uma onda em um sistema tubular e o comprimento da tubulacao? a) O tempo de reflexao e inversamente proporcional ao comprimento da tubulacao. b) O tempo de reflexao e diretamente proporcional ao comprimento da tubulacao. c) Nao ha relacao entre eles. d) O tempo depende apenas da velocidade do fluido. Resposta: b) O tempo de reflexao e diretamente proporcional ao comprimento da tubulacao. Explicacao: Quanto maior a tubulacao, maior o tempo para que a onda percorra o comprimento e retorne. Em termos praticos, para que serve a analise do escoamento nao permanente? a) Apenas para calculos teoricos. b) Para projetar sistemas hidraulicos capazes de suportar variacoes de pressao e fluxo, garantindo seguranca e eficiencia. c) Para determinar a cor do fluido. d) Para eliminar a necessidade de manutencao em tubulacoes. Resposta: b) Para projetar sistemas hidraulicos capazes de suportar variacoes de pressao e fluxo, garantindo seguranca e eficiencia. Explicacao: A analise de escoamentos nao permanentes e essencial para prever e evitar problemas como falhas estruturais devido a variacoes bruscas. O que pode causar instabilidades e oscilacoes em um escoamento nao permanente? a) A velocidade constante do fluido. b) Alteracoes subitas nas condicoes de fronteira, como mudancas rapidas na vazao ou pressao. c) Um sistema perfeitamente calibrado. d) O aumento constante da pressao. Resposta: b) Alteracoes subitas nas condicoes de fronteira, como mudancas rapidas na vazao ou pressao. Explicacao: Mudancas rapidas nas condicoes do sistema criam ondas e oscilacoes tipicas do escoamento nao permanente. Se quiser, posso continuar com mais perguntas para complementar! Quer?
