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Lista de Exercícios MECFLU, Exercícios de Mecânica dos fluidos

GABARITO DE EXERCICIOS MECANICA DOS FLUIDOS

Tipologia: Exercícios

2020

Compartilhado em 03/04/2020

usuário desconhecido
usuário desconhecido 🇧🇷

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Teste 1°BI Mecânica dos fluidos 20/03/2017 GABARITO
1) Os fluidos podem ser classificados de acordo com a relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação,
como fluidos newtonianos e fluidos não newtonianos. Com relação a estes fluidos, marque a afirmação correta.
(A) Fluidos não-newtonianos são aqueles nos quais a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à taxa de
deformação.
(B) Nos fluidos não-newtonianos a tensão de cisalhamento não é diretamente proporcional à taxa de deformação.
(C) Tanto nos fluidos newtonianos quanto nos não-newtonianos a tensão de cisalhamento é proporcional à taxa de
deformação.
(D) Água, ar e gasolina são todos fluidos não-Newtonianos.
(E) Materiais que se comportam como sólidos quando submetidos à uma tensão de cisalhamento pequena e se comportam
como fluidos quando a tensão de cisalhamento excede ao valor crítico são considerados newtonianos.
2) Um recipiente cilíndrico aberto contém um líquido de densidade d . A pressão P no interior do líquido pode ser representada
em função da profundidade h. Em qual gráfico essa pressão está representada.
(A)
(B)
(C) p=ϒh
(D)
(E)
3) A pressão hidrostática é a força por unidade de área exercida por um líquido. No fundo de um recipiente contendo líquido,
essa pressão depende:
(A) Do formato do recipiente.
(B) Somente da área do fundo do recipiente.
(C) Somente da densidade do líquido.
(D) Da área do fundo e da altura da coluna líquida.
(E) Da altura da coluna e do peso específico do líquido. p=ϒh
4) Um cilindro contendo água à (10°C e P=1atm ), se o ∆P entre os pontos A e B é 5000 kgf/m2 e hB=6,5 m Qual o valor de
hA e da pressão manométrica no ponto A no SI?
(A) 5,0 m ; 0,145 atm
(B) 0,9m ; 0,15 kgf/cm2
(C) 1,5m ; 14715 N/m2
(D) hA=h ; 1500 mkgf/m2
(E) N.R.A
. P=ϒh PA-B=ϒ∆hA-B ∆ℎ𝐴−𝐵 =∆PA−B(𝑁/𝑚2)
ϒ(N/𝑚3)
0,102𝑘𝑔𝑓/𝑚2= 9,81 𝑁𝑚2
5000𝑘𝑔𝑓/𝑚2=49033,25 𝑁𝑚2
∆ℎ𝐴−𝐵 = = 49033,25 𝑁𝑚2
9810 𝑁 𝑚3
= 5,0𝑚
𝐵= 𝐴+ 𝐴= 6,5𝑚 5,0𝑚 = 1,5𝑚
𝑃
𝐴= 𝛾ℎ𝐴 𝑃
𝐴=9810 𝑁 𝑚3
𝑥1,5𝑚 = 14715𝑁/𝑚2
pf3
pf4

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Teste 1°BI – Mecânica dos fluidos – 20/03/2017 – GABARITO 1) Os fluidos podem ser classificados de acordo com a relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação, como fluidos newtonianos e fluidos não newtonianos. Com relação a estes fluidos, marque a afirmação correta.

(A) Fluidos não-newtonianos são aqueles nos quais a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à taxa de deformação. (B) Nos fluidos não-newtonianos a tensão de cisalhamento não é diretamente proporcional à taxa de deformação. (C) Tanto nos fluidos newtonianos quanto nos não-newtonianos a tensão de cisalhamento é proporcional à taxa de deformação. (D) Água, ar e gasolina são todos fluidos não-Newtonianos. (E) Materiais que se comportam como sólidos quando submetidos à uma tensão de cisalhamento pequena e se comportam como fluidos quando a tensão de cisalhamento excede ao valor crítico são considerados newtonianos.

  1. Um recipiente cilíndrico aberto contém um líquido de densidade d. A pressão P no interior do líquido pode ser representada em função da profundidade h. Em qual gráfico essa pressão está representada.

(A)

(B)

(C) p=ϒh

(D)

(E)

  1. A pressão hidrostática é a força por unidade de área exercida por um líquido. No fundo de um recipiente contendo líquido, essa pressão depende: (A) Do formato do recipiente. (B) Somente da área do fundo do recipiente. (C) Somente da densidade do líquido. (D) Da área do fundo e da altura da coluna líquida. (E) Da altura da coluna e do peso específico do líquido. p=ϒh

  2. Um cilindro contendo água à (10°C e P=1atm ), se o ∆P entre os pontos A e B é 5000 kgf/m^2 e hB=6,5 m Qual o valor de hA e da pressão manométrica no ponto A no SI?

(A) 5,0 m ; 0,145 atm (B) 0,9m ; 0,15 kgf/cm^2 (C) 1,5m ; 14715 N/m^2 (D) hA=h ; 1500 mkgf/m^2 (E) N.R.A

. P=ϒh→ ∆PA-B=ϒ∆hA-B→ ∆ℎ𝐴−𝐵 = ∆PA−B(𝑁/𝑚

(^2) ) ϒ(N/𝑚^3 )

0,102𝑘𝑔𝑓/𝑚^2 = 9,81 𝑁 ⁄𝑚 2 → 5000𝑘𝑔𝑓/𝑚^2 = 49033,25 𝑁 ⁄𝑚 2

𝑃𝐴 = 𝛾ℎ𝐴 → 𝑃𝐴 = 9810 𝑁 𝑚⁄ 3 𝑥1,5𝑚 = 14715𝑁/𝑚^2

  1. Marque a alternativa incorreta analisando o comportamento e as propriedades dos fluidos, (A) Os fluidos podem ser facilmente deformados devido ao espaçamento entre as moléculas e as forças intermoleculares serem maior comparada aos sólidos. (B) Os líquidos são menos fáceis em deformar que os gases e por isso, os gases mais comprimíveis que os líquidos. (C) A deformação em escoamento de um fluido é originada por forças de cisalhamento que atuam tangencialmente em relação à superfície. (D) Admite-se o comportamento dos fluidos como um meio continuo por não ser possível descreve-lo a partir da dinâmica individual das suas moléculas e sim considerando os valores médios. (E) Um fluido é definido como uma substancia que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento de qualquer valor.

  2. Com relação a escoamentos, determine a opção incorreta (A) No método Euleriano (estudado neste curso), o movimento do fluido é descrito pela especificação completa dos parâmetros necessários como pressão, massa especifica e velocidade, em função das coordenadas espaciais e do tempo, ou seja, obtemos informações do escoamento em função do que acontece em pontos fixos do espaço enquanto o fluido escoa por estes pontos. (B) Se um fluido escoa na mesma trajetória não havendo variação de velocidade e seu modulo, direção e sentido permanecem constantes, podemos afirmar que se trata de um escoamento em regime permanente e não uniforme. (C) No escoamento em regime permanente, as propriedades dos fluidos como pressão, velocidade e a seção transversal podem ser diferentes de um ponto a outro mas não mudam em pontos fixos do espaço enquanto o fluido escoa por estes pontos ou seja não variam no tempo t. (D) No escoamento laminar a viscosidade age no fluido no sentido de amortecer a tendência ao surgimento da turbulência que ocorre geralmente em fluidos com altas viscosidade e baixa velocidade de escoamento. (E) A tensão de cisalhamento ou tensão de corte é um tipo de tensão gerado por forças aplicadas em sentidos opostos, porem direções semelhantes no material analisado.

  3. No interior de um recipiente encontra-se um corpo em equilíbrio mergulhado num líquido de densidade 0,4 g/cm^3 , conforme a figura. Se este mesmo corpo for colocado em outro recipiente, contendo água ( densidade igual a 1g/cm^3 ) podemos afirmar que: (A) O corpo irá afundar e exercer força no fundo do recipiente. (B) O corpo continuará em equilíbrio, totalmente submerso. (C) O corpo flutuará com mais da metade do volume submerso (D).O corpo não flutuará. (E) O corpo flutuará com menos da metade do volume submerso 1ª Situação 𝜌𝐿=0,4 𝑔/𝑐𝑚 3 Em equilíbrio ρc=ρL=0,4 g/cm^3 2ª Situação 𝜌𝑐=0,4 𝑔/𝑐𝑚 3 (mesmo corpo)

𝜌𝐿=1 𝑔/𝑐𝑚 3 →ρc< ρL→ o corpo flutuará

Em equilíbrio →E=PLD

𝜌𝐿𝑥𝑉𝐿𝐷𝑥𝑔 = 𝜌𝑐𝑥𝑉𝑐𝑥𝑔 → 1

𝑐𝑚^3 𝑥𝑉𝐿𝐷

𝑐𝑚^3 𝑥𝑉𝑐

  1. Não representa o comportamento de fluido newtoniano: (A) Somente as Curvas D (B) Curva A apenas (C) Curva B apenas (D) Curva C apenas (E) Somente as Curvas A, B e C

  2. Analisando algumas formulações aplicadas em mecânica dos fluidos, marque a opção incorreta. (A) Baseando-se nos conceitos de “Estática dos Fluídos”, segundo o Teorema de Stevin, a diferença de pressão entre dois pontos de um fluído em repouso é igual ao produto do peso específico do fluído pela diferença de cotas desses pontos. (B) O fluido exerce uma força perpendicular nas superfícies submersas quando está em repouso, devido à ausência de tensões de cisalhamento e a pressão varia linearmente com a profundidade se o fluido for incompressível de acordo com o teorema de Stevin. (C) Se a pressão atmosférica atuar na superfície livre do fluido e na superfície inferior de um reservatório em estudo, a força resultante na superfície inferior é devida somente ao liquido contido no reservatório, porque as pressões atmosféricas se anulam, já que são iguais mais em sentidos opostos. (D) A altura da coluna de liquido h num tubo capilar é função somente do modulo da tensão superficial, do peso específico do liquido e do ângulo de contato entre o fluido e o material do tubo na determinação da tensão superficial. angulo de contato entre a parede e a tg à superfície do fluido

  1. Um corpo está parcialmente flutuando em um líquido. Nesse caso A) O empuxo é menor que o peso. B) A densidade do corpo é igual à do líquido C) O empuxo é igual ao peso D) A densidade do corpo é maior que a do líquido E) O empuxo é maior que o peso.

  2. Conhecida a pressão absoluta de 10.000 kgf/m^2 , em um reservatório, sabendo-se que a pressão atmosférica local vale 720 mmHg. Pede-se a pressão manométrica em : (A) kgf/cm^2 →0,021 kgf/cm^2 (B) atmosfera padrão→0,011 atm (C) metros de coluna d´água m.c.a. →0,21m.c.a. (D) Bar→0,021 bar (E) unidades do SI →2074,3 Pa