Questão 11
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Número de Froude
O número de Froude (Fr) é um coeficiente adimensional, frequentemente utilizado na hidráulica de condutos abertos para determinar a classificação do regime que o escoamento livre apresenta. Quando o Fr é igual a 1, o regime é classificado como crítico; com Fr > 1, o regime é supercrítico; e com Fr < 1, o regime é subcrítico.
Sobre esta classificação afirma-se que:
A) No regime crítico há equílibrio de forças e a velocidade é menor que a celeridade.
B) No regime supercrítico, o escoamento é mais influenciado pelas forças gravitacionais.
C) No regime supercrítico, o escoamento é regido pelas energias cinéticas e inerciais.
D) No regime subcrítico ou torrencial, as forças gravitacionais regem o escoamento.
E) No regime crítico não há equilíbrio entre as energias que influenciam o escoamento.
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Questão 12
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Equação de Manning
A equação de Manning é uma expressão empírica que se aplica ao fluxo uniforme em canais abertos, relacionando a velocidade do fluido, a área da seção e a inclinação do canal.
Sobre a fórmula de Manning, selecione a alternativa correta.
A) O valor do coeficiente de rugosidade n representa a perda de carga localizada, uma vez que se refere à interferência do atrito nas paredes das tubulações e canais de condução de fluidos.
B) A fórmula de Manning só apresenta resultados precisos para canais naturais, sendo os artificiais complexos, pois o coeficiente de rugosidade n varia na produção do material.
C) O valor do coeficiente de rugosidade n representa a perda de carga distribuída atribuída ao atrito e é sempre calculado em campo para que erros associados a ele sejam minimizados.
D) Em canais artificiais, o valor do coeficiente de Manning n representa a perda de carga causada apenas pelas paredes, se fazendo necessário aplicar uma correção para o fundo do canal.
E) A fórmula de Manning fornece resultados confiáveis para os canais naturais ou artificiais e o coeficiente de rugosidade n representa a perda de carga distribuída relacionada ao atrito.
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Questão 13
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Fórmula de Manning
Galerias subterrâneas de águas pluviais escoam todo o volume de chuvas que os bueiros conseguem drenar. São importantes para a drenagem de grandes centro. Isso porque, servem para evitar alagamentos e outros prejuízos sociais, ambientais e econômicos.
Para uma galeria de águas pluviais construída em concreto, com n igual 0,013, diâmetro de 85cm, declividade de fundo (S0) de 30cm/km, transportando 550l/s em regime permanente e uniforme, determine:
Qual altura da lâmina d'água pluvial que a galeria apresentará nessas condições?
A) 80cm.
B) 53cm.
C) 60cm.
D) 45cm.
E) 69cm.
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Questão 14
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Vazão de projeto
O escoamento livre em condutos é caracterizado por ter uma superfície livre, cuja pressão atuante é a pressão atmosférica.
Considere o dimensionamento de um canal de drenagem em terra com vegetação rasteira nos taludes e fundo, possui: taludes 2H: 1V e declividade de fundo (So) de 20cm/km. Ele foi dimensionado para uma determinada vazão de projeto Q, tendo chegado a uma seção com largura de fundo (b) igual a 1,5m e altura da lâmina de água (yo) 1,30m. Determine qual a vazão Q do projeto e indique se a seção é de mínimo perímetro molhado.
Dados: 0,025 (cobertura vegetal rasteira).
A) Vazão de projeto de 2,45m3/s e satisfaz a condição de mínimo perímetro molhado.
B) Vazão de projeto de 2,72m3/s e satisfaz a condição de mínimo perímetro molhado.
C) Vazão de projeto de 3,94m3/s e satisfaz a condição de mínimo perímetro molhado.
D) Vazão de projeto de 3,54m3/s e não satisfaz a condição de mínimo perímetro molhado.
E) Vazão de projeto de 2,99m3/s e não satisfaz a condição de mínimo perímetro molhado.
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Questão 15
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Escoamento laminar
Em escoamento laminar, a região de entrada do fluido é definida por um comprimento de entrada. Esse comprimento é compreendido entre quais distâncias?
A) Entre a região de entrada e a região de comportamento completamente desenvolvido.
B) Entre a região de entrada e a região de comportamento parcialmente desenvolvido.
C) Entre a região de entrada e a região de saída do escoamento.
D) Entre a região de comportamento completamente desenvolvido e a região de saída do escoamento.
E) Entre a região de entrada e a região com defeito de velocidade.
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Questão 16
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Transporte de fluidos por bombas
O objetivo no transporte de fluidos por bombas é transferir energia ao fluido, compensar as perdas por atrito e aumentar a vazão no transporte com diferença de altura ou de pressão. Suponha que escoe petróleo cru por uma tubulação horizontal com auxílio de uma bomba com eficiência de 85%. Qual potência deve ser fornecida na entrada da estação de bombeamento para vazão de 2,94m3/s? Considere que a queda de pressão estimada ao longo do escoamento é de 7,92MPa.
A) 23,30MW.
B) 27,41MW.
C) 19,80MW.
D) 85,00MW.
E) 7,96MW.
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Questão 17
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Perfil de velocidade turbulento
A Lei da Parede para a determinação do perfil de velocidade empírico-turbulento envolve a determinação da velocidade de atrito na subcamada viscosa. Além do método da Lei da Parede, quais outros métodos existem para estimar o perfil de velocidade turbulento?
A) Fator de atrito de Darcy, Lei da Potência e Lei Logarítmica.
B) Princípio de Arquimedes, Lei da Potência e Lei do Defeito da Velocidade.
C) Lei Logarítmica, Lei do Defeito da Velocidade e Lei da Potência.
D) Lei da Potência, Lei de Hooke e Lei do Defeito da Velocidade.
E) Fator de atrito de Darcy, Lei Logarítmica e Princípio de Arquimedes.
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Questão 18
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Camadas de escoamento
Em escoamento laminar, o perfil de velocidade é parabólico. Em escoamento turbulento, não há uma definição correta, porém o escoamento acontece em quatro camadas. Quais são elas?
A) Subcamada viscosa, camada de atrito de Darcy, camada de transição e camada externa.
B) Subcamada viscosa, subcamada amortecedora, camada laminar e camada externa.
C) Camada viscosa, camada amortecedora, camada de transição e camada limite de filme.
D) Camada viscosa, camada amortecedora, camada de atrito de Darcy e camada limite de filme.
E) Subcamada viscosa, subcamada amortecedora, camada de transição e camada externa.
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Questão 19
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Número de Reynolds
O número de Reynolds (abreviado como Re) é utilizado para o cálculo do regime de escoamento de um fluido no interior de um tubo ou de um duto. Considere que um sistema hidráulico opera com óleo SAE 10W, de densidade igual a 920kg/m3 e viscosidade dinâmica de 0,018kg/(m.s), à temperatura de 55°C. Sabendo que o fluido escoa a uma velocidade média de 0,147m/s, e que o tubo tem 1m de diâmetro, qual é o número de Reynolds para o escoamento?
A) 7.513,33.
B) 2.300.
C) 112,65.
D) 715,33.
E) 1.126,50.
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Questão 20
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Fórmula de Hazen-Williams
A fórmula de Hazen-Williams (1903) é resultado de um estudo estatístico com grande número de dados experimentais, recomendada para escoamento turbulento de transição, água a 20ºC e diâmetro maior ou igual a 50mm.
Calcule o diâmetro de uma tubulação de aço (C=90), com 1.000m de comprimento e perda de carga de 51m, cuja vazão é de 200l/s.
A) Aproximadamente 0,3m de diâmetro.
B) Aproximadamente 0,4m de diâmetro.
C) Aproximadamente 0,1m de diâmetro.
D) Aproximadamente 0,5m de diâmetro.
E) Aproximadamente 0,2m de diâmetro.
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