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Mecânica dos Fluidos

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A humanidade sempre se utilizou de mecanismos hidráulicos para diversos fins. Desde a Idade Média, por exemplo, já se fazia uso de bombas e pistão para remover água das minas, e moinhos eram aperfeiçoados com mecanismos hidráulicos para moer grãos e executar outras tarefas. Para o desenvolvimento de ferramentas e mecanismos hidráulicos, era necessário saber as propriedades e o comportamento esperado do fluido, que geralmente era a água.
Sobre as propriedades da água, analise as sentenças a seguir:
I- A massa total da água corresponde ao produto do número de moléculas da substância e a sua massa molecular.
II- O peso específico da água varia com a temperatura, sendo igual a 9,8 kN/m³ a 15°C.
III- A água alcança a sua densidade absoluta máxima a 2 °C de temperatura.
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças I e II estão corretas.
C Somente a sentença III está correta.
D Somente a sentença II está correta.

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UNIASSELVI

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Ed

há 7 meses

Vamos analisar cada uma das sentenças: I- A massa total da água corresponde ao produto do número de moléculas da substância e a sua massa molecular. Verdadeiro, essa afirmação está correta, pois a massa total é de fato o produto do número de moléculas pela massa de cada molécula. II- O peso específico da água varia com a temperatura, sendo igual a 9,8 kN/m³ a 15°C. Falso, o peso específico da água a 15°C é aproximadamente 9,81 kN/m³, não 9,8 kN/m³. Portanto, essa afirmação não está correta. III- A água alcança a sua densidade absoluta máxima a 2 °C de temperatura. Verdadeiro, essa afirmação está correta, pois a água atinge sua densidade máxima a essa temperatura. Agora, vamos resumir as análises: - A sentença I está correta. - A sentença II está incorreta. - A sentença III está correta. Portanto, as sentenças I e III estão corretas. A alternativa correta é: A As sentenças I e III estão corretas.

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Atualmente, na Hidráulica, os estudos teóricos se integram com estudos de foco mais empírico, a fim de aprofundar o conhecimento pela integração e intercâmbio de resultados e dados. Entretanto, costuma-se fazer uma divisão (ou classificação) das áreas de estudo da Hidráulica com base nos objetivos do estudo.
Acerca das subdivisões de estudo da Hidráulica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A Hidráulica geral se subdivide nas áreas de estudo denominadas Hidrostática, Hidrocinética e Hidrodinâmica.
( ) Sistemas de esgotamento sanitário são objeto de estudo da Hidráulica Teórica com foco na área Urbana.
( ) Como exemplos de áreas de estudo da Hidráulica aplicada com foco fluvial, pode-se citar o estudo dirigido à Hidrovias, Dragagens e Hidroelétricas.
A F - V - F.
B V - V - V.
C V - F - F.
D V - F - V.

A viscosidade é uma propriedade muito característica dos fluidos que afeta diretamente suas condições de escoamento. Devido às forças internas de coesão entre as partículas do fluido e às forças de contato sólido-líquido com as paredes da tubulação, as forças de atrito interno e externo são fatores importantes no estudo do escoamento de água em tubulações.
Sobre as forças de atrito interno e externo, analise as sentenças a seguir:
I- A tensão de cisalhamento sobre o fluido é inversamente proporcional ao gradiente de velocidade.
II- A parte do fluido que fica em contato com as paredes da tubulação tem velocidade diferente da parte no eixo central da tubulação, sendo um dos motivos a força de aderência às paredes da tubulação.
III- Para um fluido newtoniano, a taxa de deformação é proporcional à tensão de cisalhamento aplicada.
A Somente a sentença III está correta.
B As sentenças II e III estão corretas.
C As sentenças I e II estão corretas.
D Somente a sentença II está correta

Existem diversos critérios usados para classificação dos movimentos dos fluidos. A classificação dos tipos de movimento é útil para a diferenciação e determinação de padrões de comportamento esperados no escoamento em tubulações. Algumas das subdivisões dos movimentos são de acordo com grandezas físicas que afetam esses escoamentos, tais como: tempo, velocidade, força (isto é, pressão), dentre outras.
Sobre as classificações dos movimentos dos fluidos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Como exemplos de classificações adicionais do movimento de fluidos, estão o escoamento estabelecidos e não estabelecidos, os escoamentos compressíveis e incompressíveis, escoamento rotacional e irrotacional e outros.
( ) Quando o escoamento se dá por tubulações e a vazão, ocupa integralmente a área geométrica da seção. Este é denominado escoamento turbulento.
( ) O escoamento forçado em tubulações pode ocorrer pela ação da gravidade ou através de bombeamento.
A V - F - F.
B F - V - V.
C F - V - F.
D V - F - V.

Fluidos perfeitos não existem na prática, sendo esse apenas um conceito teórico que é admitido para a água e alguns gases nos casos em que, ao considerá-los como fluidos perfeitos, é possível simplificar equacionamentos e auxiliar na resolução de problemas práticos. Diferentemente de um fluido perfeito, um fluido real, na verdade, apresenta isotropia na distribuição dos esforços quando em repouso, mas, quando em movimento, devido à viscosidade, o fluido apresenta anisotropia.
Acerca do conceito de fluidos perfeitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas.
( ) Para um fluido perfeito, a densidade é uma constante.
( ) Fluidos perfeitos apresentam viscosidade próxima de zero.
( ) Fluidos perfeitos não apresentam resistência ao movimento.
A V - V - V.
B V - F - F.
C V - F - V.
D F - V - F.

A viscosidade de um fluido é derivada da coesão das partículas que o compõem, sendo, portanto, uma propriedade do fluido que é relacionada com suas características físico-químicas. É a viscosidade do fluido que dita a sua resposta às forças de cisalhamento que tendem a movimentar os fluidos.
Acerca da viscosidade dos fluidos, assinale a alternativa CORRETA:
A A viscosidade dos líquidos é geralmente menor do que a dos gases.
B A viscosidade é bastante sensível às variações de pressão e pouco sensível às de temperatura.
C A tensão de cisalhamento é gerada quando forças em sentidos iguais ou opostos são aplicadas, em direções iguais e com intensidades diferentes.
D A tensão de cisalhamento gera deformação, que ocorre a uma mesma taxa, independentemente do fluido.

Em qualquer área do conhecimento, a linguagem utilizada para a comunicação e divulgação do conhecimento tende a ser padronizada a fim de melhorar a transmissão das ideias e do conhecimento de forma geral. Desse modo, a Hidráulica como área de conhecimento também se apropria de símbolos e unidades que são acordadas como padrão, a fim de garantir a correta representação de grandezas físicas e de unidades, mantendo a correta transmissão de dados e informações entre pares.
Considerando essa padronização dos símbolos e unidades usados na Hidráulica, assinale a alternativa CORRETA:
A) Os sistemas de unidades organizam as dimensões a partir da determinação das unidades primárias.
B) São exemplos de unidades do SI: o centímetro (comprimento), o quilograma (massa) e a hora (tempo).
C) Ao se estabelecer igualdade entre dois membros de uma equação, fica implícito que as quantidades são iguais, mas não implica que há igualdade na qualidade das grandezas comparadas.
D) Comprimento, massa e tempo são exemplos de grandezas básicas do SI.

Em se tratando do estudo de regimes de escoamento, ferramentas para representação e visualização do escoamento e das variáveis desse escoamento são muito úteis. Geralmente, os resultados são apresentados de forma gráfica a fim de tornar mais evidentes ou claras as informações obtidas sobre o escoamento.
Dentre os tipos de representação gráfica utilizados, três merecem destaque por serem os mais úteis na área do escoamento de fluidos: os gráficos de perfil, os vetoriais e os de contorno. Sobre os tipos de representação gráfica dos escoamentos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Os gráficos de perfil são muito usados e fáceis de entender. São usados para apresentar resultados de variação de uma propriedade escalar ao longo de alguma direção no campo do escoamento.
( ) Os gráficos vetoriais são do tipo matriz de setas que indicam tanto o módulo quanto a direção de uma propriedade em determinado instante de tempo.
( ) Os gráficos vetoriais são também chamados de gráficos de isocurvas.
A F - V - F.
B F - V - V.
C V - F - F.
D V - F - V.

A Hidráulica usa símbolos e unidades que são acordadas como padrão, a fim de garantir comunicação na área técnica entre pessoas de diferentes línguas. Existe, hoje, uma gama de sistemas de padronização de unidades que podem ser adotados, tais como Sistema MKS, CGS ou Gravitacional.
Sobre os sistemas de unidades usados na Hidráulica, analise as sentenças a seguir:
I- O sistema de unidades SI é também conhecido como Sistema Relativo, pois todo o sistema é com base na relação de grandezas com referência às grandezas primárias.
II- Atualmente, na Hidráulica, adota-se o Sistema Internacional de Unidades.
III- Mais por tradição do que por simplicidade ou comodidade, a comunidade científica da área da Hidráulica adotava antigamente o sistema MKS.
A As sentenças I e II estão corretas.
B Somente a sentença II está correta.
C As sentenças II e III estão corretas.
D Somente a sentença III está correta.

Os fluidos fazem parte da vida e são entendidos como substâncias que não possuem forma e, por isso, se deformam sobre a ação de forças. Na conceituação de fluidos, estes podem estar tanto na fase líquida quanto na gasosa. Quando estudamos os fluidos e suas propriedades, a massa específica e a densidade são importantes para sua caracterização.
Sobre as propriedades dos fluidos, assinale a alternativa CORRETA:
A Os gases apresentam menor compressividade do que os líquidos.
B Os fluidos não apresentam forma definida e nem volume.
C A hidrostática não inclui o estudo de fluidos em repouso.
D Como o fluido responde às situações, depende das suas propriedades físico-químicas, ou seja, da sua estrutura molecular e energia interna.