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Mecânica dos Fluidos

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A vazão é o volume de fluido escoado em determinado tempo por um conduto em questão. O volume escoado poderá ser medida em diferentes unidades de volume como litros, metros cúbicos, mililitros entre outros. O tempo poderá ser representado em horas, minutos ou segundos. A vazão é, portanto, a razão entre volume e tempo.
Utilizando uma mangueira de ½ polegada, foram necessários 40 segundos para completar com água o volume de um tambor de 100 litros. Qual é a vazão da mangueira em L s ?
a. 0,4 L s .
b. 3,5 L s .
c. 2,5 L s .
d. 1,5 L s .
e. 4,5 L s .

Exercícios Para o Conhecimento

ano passado

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MECÂNICA DE FLUÍDOS E HIDRÁULICA

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Ed

ano passado

Para calcular a vazão (Q) em litros por segundo (L/s), usamos a fórmula: \[ Q = \frac{V}{t} \] onde: - \( V \) é o volume (em litros), - \( t \) é o tempo (em segundos). No seu caso: - \( V = 100 \) litros, - \( t = 40 \) segundos. Substituindo os valores na fórmula: \[ Q = \frac{100 \text{ L}}{40 \text{ s}} = 2,5 \text{ L/s} \] Portanto, a vazão da mangueira é de 2,5 L/s. A alternativa correta é: c) 2,5 L/s.

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Na produção de qualquer tubo, seja ele de PVC, aço galvanizado ou aço inox a parede do tubo não é perfeita. Existe uma rugosidade na parede desse tubo que irá influenciar diretamente o fluxo da água no interior dessa tubulação (GUEDES, 2018). A rugosidade é medida para diferentes materiais, apresentando esses valores de rugosidade absoluta (ε) e rugosidade relativa.
A respeito da rugosidade de tubos: Assinale a alternativa correta:
I. A rugosidade absoluta (ε) são valores tabelados obtidos experimentalmente.
II. A rugosidade relativa é encontrada através da divisão entre rugosidade absoluta e o diâmetro do tubo.
III. Quanto menor o diâmetro do tubo, menor a rugosidade relativa.
a. Nenhuma está correta.
b. I e II estão corretas.
c. Todas estão corretas.
d. I e III estão corretas.
e. Apenas a I está correta.

A lei de Pascal é umas das leis de grande importância na mecânica dos fluidos e hidráulica. A lei de Pascal determina que uma pressão exercida em um ponto específico no interior do fluido se transmite com a mesma intensidade para todos os pontos deste fluido. Essa lei permite utilizar equipamentos como prensas e elevadores hidráulicos.
Dessa forma, através da lei de Pascal é possível explicar que:
a. Com uma menor força exercida sobre uma área menor, é possível levantar objetos de maior peso sobre uma área menor.
b. Com uma menor força exercida sobre uma área maior, é possível levantar objetos de maior peso sobre uma área maior.
c. Com uma maior força exercida sobre uma área menor, é possível levantar objetos de maior peso sobre uma área maior.
d. Com uma menor força exercida sobre uma área menor, é possível levantar objetos de menor peso sobre uma área maior.
e. Com uma menor força exercida sobre uma área menor, é possível levantar objetos de maior peso sobre uma área maior.

Ao conduzirmos água, seja por condutos livres ou forçados, a trajetória desse fluido ocorre de diferentes formas conforme as condições no qual está submetido. Esse regime de escoamento pode ser classificado conforme o número de Reynolds obtido, que depende do diâmetro da tubulação, velocidade de escoamento e a viscosidade cinemática da água.
Em uma tubulação com 0,05 m de diâmetro a velocidade de escoamento do fluido foi determinada em 8,54 m s . Determine o número de Reynolds e indique o regime de escoamento segundo a classificação.
a. 4270 - regime de transição.
b. 4270 - regime laminar.
c. 1270 - regime laminar.
d. 2270 - regime de transição.
e. 4270 - regime turbulento.

A viscosidade é a propriedade que o líquido tem de resistir a deformações. Na hidráulica pode-se dizer que essa deformação seria o escoamento do líquido. Quanto mais viscoso o líquido maior sua resistência ao escoamento, fazendo com que seja necessária mais energia para transportá-lo.
Sobre a viscosidade da água, assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F):
( ) Aumenta com a redução da temperatura.
( ) Diminui com a redução da temperatura.
( ) Não sofre alteração com a mudança de temperatura.
a. V-F-F.
b. F-V-F.
c. V-V-V.
d. V-F-V.
e. F-F-F.

Conhecer a perda de carga total que um sistema hidráulico pode apresentar é de extrema importância para o dimensionamento correto desse sistema. Caso o engenheiro venha a desconsiderar essa perda de carga, o sistema pode ser subdimensionado. Já caso o engenheiro considere uma perda de carga maior do que a real, o sistema poderá ser superdimensionado.
Em relação a perda de carga: Assinale a alternativa correta:
I. Está relacionada com a rugosidade do tubo.
II. É causada devido ao atrito com a parede da tubulação.
III. Peças como cotovelos, uniões e curvas não tem influência na perda de carga.
a. I e II estão corretas.
b. Todas estão corretas.
c. Nenhuma está correta.
d. Apenas I está correta.
e. I e III estão corretas.

O número de Reynolds é um parâmetro adimensional utilizado a fim de determinar o regime de escoamento da água tanto em condutos forçados, quanto condutos livres. O número de Reynolds para condutos forçados é determinado pela seguinte fórmula: V = Velocidade média do fluido no conduto (m s ); D = diâmetro do conduto (m); Vis = viscosidade cinemática do fluído (m² s ).
A respeito do número de Reynolds: Assinale a alternativa correta:
I. Quanto maior a viscosidade do fluido, menor o número de Reynolds.
II. Velocidades maiores causam o aumento do número de Reynolds.
III. Diâmetros maiores causam a redução do número de Reynolds.
a. I e II estão corretas.
b. Nenhuma está correta.
c. I e III estão corretas.
d. Todas estão corretas.
e. Apenas a III está correta.

A vazão de um conduto está diretamente relacionada com a velocidade de escoamento da água e também com o diâmetro do conduto. Para uma vazão constante, o aumento do diâmetro da tubulação reduz a velocidade de escoamento. Já a redução do diâmetro aumenta a velocidade. Tais mudanças irão interferir diretamente na turbulência e na perda de carga. Conhecendo a vazão e a área do conduto é possível calcular a velocidade de escoamento. Para uma vazão de 0,003 m s em uma tubulação de 0,05 m de diâmetro, qual a velocidade de escoamento da água em m s ?

a. 1,53 m s .
b. 4,53 m s .
c. 2,53 m s .
d. 3,53 m s .
e. 5,53 m s .

A lei de Stevin determina que a pressão exercida pela coluna de um fluido não depende da área na qual essa coluna se apoia, mas apenas da sua altura. Sendo assim, se mudar a área de contato dessa coluna de fluido a pressão exercida será a mesma. Essa pressão exercida por uma coluna de fluido estático pode ser chamada de pressão hidrostática.

A principal aplicação da Lei de Stevin na hidráulica é:

a.
Determinação da pressão em diferentes pontos de uma coluna.

b.
Determinação da viscosidade da água.

c.
Determinação do regime de escoamento.

d.
Determinação da vazão.

e.
Determinação da altura da coluna de água.

São estabelecidas sete unidades como unidades fundamentais, segundo o sistema internacional de unidades (SI). Para a hidráulica, como destaque são: comprimento, massa e tempo. Alguns sistemas são absolutos, ou seja, independem das condições locais onde as medições são realizadas. Outros são dependentes dessas condições locais, portanto irão ter diferentes medidas conforme as condições locais.
São sistemas de unidades empregados: Assinale a alternativa correta:
I. CGS: centímetro, grama e segundo.
II. MKS: metro, quilograma e segundo.
III. MKS técnico: metro, quilograma-força, segundo.
a. Apenas a II está correta.
b. II e III estão corretas.
c. Apenas a I está correta.
d. Todas estão corretas.
e. Nenhuma está correta.