Questões de Concurso Público Petrobras 2022 para Engenharia de Equipamentos – Mecânica

Quando se aplica o soro fisiológico na veia do braço de um paciente, o frasco é posicionado em uma altura que permita o soro fluir para dentro do corpo, conforme ilustra a figura a seguir. Considere que a pressão sanguínea e a pressão do soro sejam iguais quando o frasco do soro estiver a uma altura de 1,2 m acima do nível do braço; o frasco está aberto à atmosfera e o fluido é incompressível e a densidade do soro é de 1.020 kg/m³. 

Considerando essas informações, julgue o item seguinte.

Caso a pressão do soro tenha de ser 20 kPa para garantir uma vazão adequada ao tratamento, a altura com que o frasco deverá ser fixado acima do nível do braço do paciente deverá ser superior a 2,5 m.

Uma gota de um líquido próxima a cair na ponta de uma mangueira é caracterizada pela expressão a seguir.  
  T = (Y -Y₀) x (d_e)² / H

Nessa expressão:

γ é o peso específico da gota de água;
γ0 é o peso específico do vapor em torno da gota d’água;
d_e é o diâmetro da gota em seu equador;
T é tensão superficial;
H é uma função determinada empiricamente.

A respeito da análise dimensional dessa equação, julgue o item que se segue. 


Para que a equação em tela seja dimensionalmente homogênea, as dimensões de H devem ser [( kg× m)/N], em que N é a força em Newton, kg é a unidade de massa e m é a unidade de comprimento. 

No escoamento interno em um duto longo, existe uma região de entrada em que um escoamento aproximadamente não viscoso a montante converge para o tubo e entra nele. As camadas limite viscosas crescem a jusante, retardando o escoamento axial próximo à parede, acelerando o escoamento na região central para manter o requisito de continuidade incompressível. A uma distância finita da entrada, as camadas limite fundem-se e o núcleo não viscoso desaparece. O escoamento no tubo fica então inteiramente viscoso, e a velocidade axial se ajusta levemente até que, em x = Le, ela não muda mais com x, sendo chamada de totalmente desenvolvida. A figura a seguir ilustra esse processo. 


Tendo como referência essas informações, julgue o item a seguir, a respeito do escoamento de fluidos viscosos e incompressíveis em tubos.

A jusante de x = Le, o perfil de velocidade é constante, a tensão cisalhante na parede é constante e a pressão cai linearmente com x, tanto para escoamento laminar como para escoamento turbulento.

Uma mangueira com um bocal, mostrada na figura a seguir, é utilizada para o abastecimento de água por um caminhão pipa. O diâmetro interno da mangueira é de 6 cm e se reduz a 2,0 cm na saída do bocal. Para encher a cisterna de 4.000 litros de uma residência, são necessários 10 min. 

Com base nas informações precedentes, considerando a densidade da água de 1.000 kg/m³, o valor aproximado de π igual a 3,14, e assumindo regime estacionário, julgue o item subsequente. 

Para atender as condições apresentadas, a vazão de massa de água na mangueira e a velocidade média da água na saída do bocal devem ser superiores, respectivamente, a 6,5 kg/s e 21,0 m/s. 

Embora a teoria da tensão cisalhante máxima forneça uma hipótese razoável para o escoamento em materiais dúcteis, a teoria da energia de distorção máxima se correlaciona melhor com os dados experimentais. Nesta teoria, considera-se que o escoamento ocorre quando a energia associada à mudança de forma de um corpo submetido ao carregamento multiaxial for igual à energia de distorção em um corpo de prova de tração, quando o escoamento ocorre na tensão de escoamento uniaxial. A esse respeito, julgue o próximo item.

O critério de escoamento da energia de distorção máxima define que o escoamento de um material dúctil ocorre quando a energia de distorção por unidade de volume iguala ou excede a energia de distorção por unidade de volume, quando o mesmo material escoa em um ensaio de tração simples.