MECÂNICA DOS FLUIDOS U1

MECÂNICA DOS FLUIDOS U1 - SEÇÃO 1 U1 S1 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) A mecânica dos fluídos desempenha um papel principal no projeto e análise de aeronaves, embarcações, submarinos, foguetes, motores a jato, turbinas eólicas, dispositivos biomédicos, refrigeração de componentes eletrônicos e sistemas de transporte de água, óleo cru e gás natural. É também considerada no projeto de edificações, pontes e até mesmo em cartazes, para garantir que as estruturas resistam à força do vento. Diversos fenômenos naturais como ciclo de chuvas, padrões de clima, elevação da água do chão ao topo das árvores, ventos, ondas dos oceanos e correntes em grandes corpos de água também são governados pelos princípios da mecânica dos fluidos.
Para a resolução de qualquer problema de mecânica dos fluidos, é fundamental o conhecimento das leis básicas que governam o seu movimento. Assinale a alternativa que contém todas as leis básicas para resolução de um problema de mecânica dos fluídos.
Escolha uma:

2) Nos escoamentos de fluídos incompressíveis em dutos (escoamento interno), sua natureza é determinada pelo valor do Número de Reynolds (Re), sendo adimensional, definido pela expressão.

Sabendo-se que o Número de Reynolds define a forma que o escoamento ocorre, ele pode ser dividido em três partes. Relacione o tipo de escoamento com seu Número de Reynolds correspondente.
 

I - Escoamento Laminar

  A) 2300 less or equal than R e less or equal than 4000

II - Escoamento Transitório

B) R e less or equal than 2300

III - Escoamento turbulento

C) R e greater than 4000

 
De acordo com as proposições acima, assinale a alternativa que contém a sequência correta da associação entre as colunas:
Escolha uma:
3) A mecânica dos fluidos está inserida na física clássica, sendo a física clássica dividida em mecânica, termodinâmica e eletromagnetismo. A mecânica subdivide-se em cinemática, estática e dinâmica. Analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso:
( ) A cinemática estuda o movimento, sem se preocupar com as forças atuantes ou com a massa do corpo.

( ) A estática estuda as forças atuantes em corpos em repouso, ou seja, corpos em equilíbrio dinâmico, este ocorre quando a força resultante que atua no sistema é igual a zero.

( ) A dinâmica estuda os corpos em movimento, leva em consideração as causas deste movimento, genericamente forças aplicadas em uma determinada massa.

( ) A mecânica dos fluidos é dividida em dois ramos, hidrostática e hidrodinâmica.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:

MECÂNICA DOS FLUIDOS U1 - SEÇÃO 1 U1 S1 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
1) O número de Reynolds (abreviado como Re) é um número adimensional que tem por objetivo calcular o escoamento de um determinado fluido dentro de um tubo ou superfície.

Sua fórmula é descrita por. 

Observe a seguinte situação:

O número de Reynolds em um escoamento de água é de 1994, sabendo-se que o diâmetro do tubo mede 10 cm, a viscosidade dinâmica da água é de 1,0030 x 10 -3 Pa.s e a massa especifica da água é 1.000 Kg/m³.

Determine o valor da velocidade de escoamento, em Km/h.
Escolha uma:

2) Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o comportamento dos fluidos em repouso ou em movimento. Os escoamentos são divididos em grupos com base em características comuns. Complete a frase baseado na definição de escoamento laminar e turbulento.

No escoamento ___________ as partículas do fluido movem-se em camadas, ou lâminas, ao longo do escoamento, em trajetórias bem _____________ e ____________. No escoamento ___________ as partículas do fluido rapidamente se misturam, enquanto se movimentam ao longo do escoamento, descrevendo trajetórias __________ e __________.

Assinale a alternativa que completa a frase.
Escolha uma:

3) O número de Reynolds (abreviado como Re) é um número adimensional que tem por objetivo calcular o escoamento de um determinado fluido dentro de um tubo ou superfície.

Sua fórmula é descrita por .

Observe a seguinte situação:

Em um tubo de 12 mm, escoa-se água, com velocidade de 0,288 Km/h. Sabendo-se que a viscosidade dinâmica da água é de 1,0030 x 10 -3 Pa.s e a massa especifica da água é 1.000 Kg/m³.

Calcule o número de Reynolds e identifique qual tipo de escoamento ocorre na seguinte situação. 
Escolha uma:


 MECÂNICA DOS FLUIDOS U1 - SEÇÃO 2 U1 S2 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) A primeira lei da termodinâmica é um enunciado do princípio da conservação de energia, que estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante. A variação da energia, E, contida em um sistema é encontrada através da diferença entre a quantidade de calor, Q, e o trabalho, W, durante a transformação do sistema.

Assinale a alternativa correta, referente a Primeira Lei da Termodinâmica que relaciona a taxa de transferência de calor com a sua vizinhança.
Escolha uma:

2) O produto da massa e da velocidade de um corpo é chamado de quantidade de movimento linear ou apenas quantidade de movimento. Avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:

I- A terceira Lei de Newton, também conhecida como o princípio fundamental da dinâmica, estabelece uma força resultante.

PORQUE

II- Age sobre um sistema de referência inercial, sendo igual a taxa de variação temporal da sua quantidade de movimento angular.

Assinale a alternativa correta, referente as assertivas.
Escolha uma:

3) Todas as leis da mecânica são descritas para um sistema. Tudo o que estiver fora do sistema, é dado o nome de vizinhança, sendo que esse sistema é separado de suas vizinhanças pela sua fronteira. Portanto, essas leis mostram o que ocorre quando existe uma interação entre o sistema e as suas vizinhanças. 

Observe as leis a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso, referente as leis básicas aplicáveis aos fluidos.

( ) Conservação do peso.

( ) O princípio da quantidade de movimento linear.

( ) O princípio da quantidade de movimento angular. 

( ) A segunda Lei da termodinâmica.

( ) A terceira lei da termodinâmica.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:


 MECÂNICA DOS FLUIDOS U1 - SEÇÃO 2 U1 S2 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) A Segunda Lei da Termodinâmica pode ser utilizada em muitas aplicações importantes. Analise as afirmativas a seguir:

I - Pode-se aplicar a Segunda Lei da Termodinâmica para prever o sentido de processos.

II - Pode-se aplicar a Segunda Lei da Termodinâmica para estabelecer condições de equilíbrio.

III - Pode-se aplicar a Segunda Lei da Termodinâmica para avaliar qualitativamente os fatores que impedem o alcance do melhor nível de desempenho teórico.

Assinale a alternativa que apresenta a correta:
Escolha uma:

2) As leis básicas de um fluido são fundamentais para a análise de qualquer sistema envolvendo mecânica dos fluidos.

Sabendo-se que a Primeira Lei da termodinâmica é uma das leis básicas para análise dos sistemas de mecânica dos fluidos, assinale a alternativa que melhor define a sua teoria.
Escolha uma:

3) As forças resultantes incluem as forças de campo e forças de superfície, atuando em um sistema. Avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:

I - O tipo de força de superfície pode ser classificar como: força de compressão, força de cisalhamento e força de fricção. 

PORQUE

II - São forças de longo alcance e atuam no volume do corpo como um todo.

A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:


 MECÂNICA DOS FLUIDOS U1 - SEÇÃO 3 U1 S3 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) Para a resolução de problemas de Mecânica dos fluidos, precisa-se das cinco leis básicas para que um sistema expresse como equações de taxa. Porém, precisa converte estas equações em equações equivalentes, aplicadas para um volume de controle por meio de dois conceitos importantes da física, sendo um deles as propriedades intensivas.

Assinale a alternativa correta que explica as propriedades intensivas.
Escolha uma:

2) Grande parte do comportamento de um fluido é baseada na conservação de massa, no princípio da conservação da energia e no princípio da conservação da quantidade de movimento. Com base nessa afirmação julgue os itens a seguir:

I - Essas leis foram formuladas tendo como base uma partícula e foram descritas usando uma abordagem Lagrangeana.
II - Em caso de utilizar essas leis na mecânica dos fluidos, deve-se converte-las para a descrição euleriana.
III - Para poder converter as leis para mecânica dos fluidos, utiliza-se o teorema de transporte de Reynolds.

Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:

3) Para a resolução de problemas de Mecânica dos fluidos, precisa-se das cinco leis básicas para um sistema expresso como equações de taxa, porém precisa-se converte-las em equações equivalentes aplicadas para um volume de controle por meio de dois conceitos importantes da física, sendo um deles as propriedades extensivas.

Analise as afirmativas a seguir:

I - As propriedades extensivas dependem da extensão do sistema, ou seja, variam de forma proporcional com o tamanho ou a quantidade de matéria, ou a massa, existente em um dado sistema.
II - As propriedades extensivas não dependem da extensão do sistema, em outras palavras, variam de forma proporcional com o tamanho ou a quantidade de matéria, ou a massa,existente em um dado sistema.
III- As propriedades extensivas dependem da extensão do sistema são exemplos de propriedades extensivas, a velocidade e a temperatura.

Com base no conceito de propriedades extensivas, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:


 MECÂNICA DOS FLUIDOS U1 - SEÇÃO 3 U1 S3 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) Com o auxílio do Teorema de Transporte de Reynolds pode-se converter as equações de um sistema para equações equivalentes aplicadas em um volume de controle.

Observe as afirmativas a seguir:

I -corresponde a taxa de variação da propriedade extensiva N do sistema.

II - Para transformar uma lei básica aplicada em um sistema em uma equação equivalente valida para um volume de controle qualquer, deve-se utilizar o teorema de transporte de Reynolds.

III - A velocidade é sempre medida com relação ao volume de controle, se o volume de controle for estacionário ou se move com velocidade linear constante, o mesmo constituirá um sistema inercial, podendo assim, aplicar as leis básicas para resolução.


Julgue os itens e assinale a alternativa correta, referente aos termos do Teorema de Transporte de Reynolds.
Escolha uma:

2) O Teorema de transporte de Reynolds é utilizado na formulação das leis básicas da dinâmica dos fluidos, que são a equação da conservação de massa, as equações de conservação da quantidade de movimento e a equação de conservação de energia.

Analise a afirmativa e complete as lacunas.

Com o auxílio do Teorema de Transporte de Reynolds pode-se __________ as equações de um sistema para equações __________ aplicadas em um volume de controle. Para isso, basta substituir na equação do teorema os valores de N e  pela propriedade __________ que se deseja estudar e sua respectiva propriedade __________.

Assinale a alternativa que complete a frase.
Escolha uma:

3) Dois conceitos da física são importantes: a propriedade intensiva e a propriedade extensiva. As propriedades intensivas são propriedades físicas que não dependem da extensão do sistema, isto é, não dependem do tamanho ou da quantidade de matéria, ou massa de um sistema. Já as propriedades extensivas dependem da extensão do sistema, ou seja, variam proporcionalmente com o tamanho ou quantidade de matéria ou massa de um sistema.

 

Analise a tabela a seguir de acordo com estas propriedades físicas, e associe as colunas:

 

Propriedades intensivas Propriedades extensivas
1) 1 A) h
2) v B) S
3) rxv C) M
4) e  D) p
5) s E) E

Assinale a alternativa correta referente a associação entre as colunas.

Escolha uma:


 MECÂNICA DOS FLUIDOS U1 - SEÇÃO 3 U1 - AVALIAÇÃO DA UNIDADE

 

 

1) Todas as leis da mecânica são escritas para um sistema, que é definido como uma quantidade de massa de identidade fixada. Tudo o que for externo a esse sistema recebe o nome de vizinhança, sendo que o sistema é separado de suas vizinhanças pela sua fronteira. Essas leis estabelecem então o que ocorre quando houver uma interação entre o sistema e suas vizinhanças. 

Observe o quadro a seguir.
 

I - A conversação da Massa

A- O produto da massa e da velocidade de um corpo ou apenas quantidade de movimento.

II - O princípio da quantidade de movimento linear

B- A quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante.

III - O princípio da quantidade de movimento angular

C- Sistema é uma quantidade de massa fixa que escolhemos como objeto de estudo

IV - A primeira Lei da Termodinâmica

D- Que a quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a aumentar com o tempo, até alcançar um valor máximo.

V - A segunda Lei da Termodinâmica

E- É o equivalente da segunda lei de Newton para sistemas em rotação .

 

Assinale a alternativa que relaciona as leis mecânicas com suas definições:

Escolha uma:

2) Utilizando a fórmula do Teorema de Transporte de Reynolds, pode-se converter as equações de um sistema para equações equivalentes aplicadas em um volume de controle. 


Analise as colunas a seguir e relacione as equações da coluna A, as definições da coluna B:


Baseando-se na teoria do Teorema, assinale a alternativa que corresponde aos termos do teorema e sua definição.
Escolha uma:

3) O estudo do escoamento dos fluidos é, em geral, realizado por um dos seguintes métodos clássicos de descrição: o método de Lagrange ou o método de Euler.

I - O método de Euler, ou euleriano, consiste em adotar um intervalo de tempo, escolher uma seção ou volume de controle no espaço e considerar todas as partículas que passam por este local. As características do escoamento são descritas pela especificação dos parâmetros necessários em função das coordenadas espaciais, além do tempo, esse método é preferencial para estudar os movimentos dos fluidos.

PORQUE
II - Coleta informações sobre o escoamento a partir de pontos fixos em instantes diferentes, sem se preocupar com o movimento realizado por cada partícula.

Assinale a alternativa correta com relação as asserções:
Escolha uma:

4) A segunda lei da termodinâmica expressa, de uma forma concisa, que a quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a aumentar com o tempo, até alcançar um valor máximo.

Assinale a alternativa que melhor explica o Enunciado de Clausius.
Escolha uma:

5) Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o comportamento dos fluidos em repouso ou em movimento. Existe uma grande variedade de tipos de problemas envolvendo o escoamento de fluidos, que vão desde o escoamento do ar ao redor de uma bola de futebol até o escoamento de água por meio das turbinas de uma grande hidroelétrica, por exemplo. Cada tipo de problema exige uma visão adequada, dessa forma, é conveniente dividir os escoamentos em grupos com base em características em comum.

De acordo com as divisões dos grupos que os escoamentos são divididos, assinale a alternativa que contenha todos os grupos de escoamentos existentes.
Escolha uma: