Questões de Concurso Sobre fundamentos e análise da cinemática de escoamentos em engenharia mecânica

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Q4356982 Engenharia Mecânica
Um engenheiro precisa determinar a altura da palheta (h) na seção de saída do estator (bocal) para garantir a passagem correta do fluido sem provocar o bloqueio do escoamento (choking).
Os parâmetros cinemáticos e termodinâmicos conhecidos são:

* Vazão mássica do vapor de projeto: m = 45kg/s;
* Volume específico do vapor saturado ou superaquecido nessa seção específica: v = 0,40m³/kg;
* Velocidade axial do vapor: Va = 60m/s;
* Diâmetro médio do rotor no centro das palhetas: Dm = 1,20m (valor representativo);
* Considere π = 3,14.

Desse modo, calcule a altura da palheta e marque a opção correta. 
Alternativas
Q4356959 Engenharia Mecânica
Em uma planta de processamento industrial, uma água a 20°C é bombeada através de uma tubulação de aço inoxidável com diâmetro interno de D = 100mm (0,1m) para alimentar um reator químico. A velocidade medida do fluido dentro do duto é de v = 2,5m/s.

Considerando que, para essa temperatura, as propriedades físicas da água são: massa específica p = 1.000 kg/m³ e viscosidade dinâmica u = 1,0 x 10-3 Pa.s. É preciso avaliar se este escoamento está ocorrendo em regime turbulento ou não, portanto, calcule o número de Reynolds para descobrir o regime de escoamento e marque a opção correta para este valor e o Regime de escoamento. 
Alternativas
Q4356957 Engenharia Mecânica
Para garantir o acionamento suave de um atuador em uma transmissão hidráulica, o fluido deve escoar por um canal estreito de calibração. Esse canal é modelado por duas placas paralelas separadas por uma distância constante de h = 2,0 mm (0,002m). A placa inferior permanece fixa, enquanto a placa superior é movida pela pressão do sistema a uma velocidade constante de v = 1,5m/s.

Sabendo que a área da placa móvel em contato com o fluido é de A = 0,4m² e que o sistema exige uma força de arrasto viscoso constante de F = 60N para amortecer o movimento de forma ideal, assinale a alternativa que apresenta a viscosidade dinâmica (u) que o óleo hidráulico deve possuir para que essa transmissão seja realizada com sucesso. (O comportamento do fluido entre placas paralelas com uma placa móvel configura um Escoamento de Couette, no qual o gradiente de velocidade é linear dv/dy = v/h)
Alternativas
Q4345596 Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmações sobre a instalação e aplicação de medidores de vazão baseados em pressão diferencial.

I - A placa de orifício é um dos elementos mais comuns para medir vazão devido ao seu baixo custo e facilidade de instalação, embora apresente como desvantagem uma elevada perda de carga permanente no sistema.
II - Para a medição de fluidos que contenham sólidos em suspensão que possam se acumular na base do medidor, a literatura recomenda o uso de uma placa de orifício do tipo concêntrica.
III - O tubo de Venturi é uma opção mais eficiente que a placa de orifício em termos de recuperação de pressão, sendo adequado para fluidos que carregam sólidos em suspensão devido ao seu perfil de redução gradual.
IV - Nos sistemas de medição por pressão diferencial, a vazão volumétrica (Q) é diretamente proporcional à pressão diferencial (∆P) medida, o que garante uma leitura linear em todo o range do instrumento.

Quais estão corretas? 
Alternativas
Ano: 2026 Banca: CIAAR Órgão: CIAAR Prova: CIAAR - 2026 - CIAAR - Engenharia Mecânica |
Q4186621 Engenharia Mecânica
Um tanque aberto no topo, com nível de água de 1 m, conforme mostrado na figura abaixo, possui um orifício a uma altura de 0,5 m do piso. Um jato livre de água sai horizontalmente por esse orifício liso. Assinale a alternativa que determina a distância aproximada (X) onde o jato atinge o piso.

Imagem associada para resolução da questão
Alternativas
Ano: 2026 Banca: CIAAR Órgão: CIAAR Prova: CIAAR - 2026 - CIAAR - Engenharia Mecânica |
Q4186616 Engenharia Mecânica
Considere um escoamento laminar totalmente desenvolvido em um tubo circular com diâmetro de 40 mm. Sabendo que a velocidade máxima, localizada na linha central do tubo, é de 1,5 m/s, determine a vazão volumétrica do escoamento (em m³/s) e assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q4157484 Engenharia Mecânica
Com relação ao escoamento incompressível, assinale a opção correta. 
Alternativas
Q4157479 Engenharia Mecânica
Considere um escoamento incompressível, newtoniano, laminar, permanente, bidimensional (x, y) e totalmente desenvolvido entre duas placas paralelas e infinitas, separadas por uma distância constante. O escoamento ocorre na direção x, sendo impulsionado por um gradiente de pressão constante. Despreze forças de corpo. Com base nessas hipóteses, a equação da quantidade de movimento na direção do escoamento reduz-se a: 
Alternativas
Q4157457 Engenharia Mecânica
Água escoa em regime permanente com velocidade média uniforme V por um duto rígido, de seção transversal constante A, que possui uma curva de 90°. A pressão estática média manométrica na entrada do duto é (√6 + 1)ρV² e o duto descarrega para a atmosfera. Desprezam-se perdas de carga e os pesos do fluido e do duto. Considere a massa específica da água igual a ρ e o escoamento incompressível. Determine o módulo da força resultante que o suporte deve exercer sobre o duto para mantê-lo em equilíbrio e assinale a opção correta.
Alternativas
Q4157446 Engenharia Mecânica
Considere um escoamento bidimensional descrito pelo campo de velocidades u(x, y, t) = 2xt e v(x, y, t) = -yt, onde u e v são as componentes da velocidade nas direções x e y, respectivamente. Determine o vetor aceleração material do fluido no ponto (x, y) = (1,1), no instante t = 1, e assinale a opção correta.
Alternativas
Q4083405 Engenharia Mecânica

Em relação a elementos de medição de grandezas físicas, julgue o item subsequente.


O medidor de vazão do tipo Coriolis é primariamente um medidor de vazão volumétrica.

Alternativas
Q4057027 Engenharia Mecânica
O estudo do escoamento de fluidos em condutos forçados é essencial para o dimensionamento de sistemas de bombeamento e redes de distribuição industrial. Acerca do assunto, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:

(__)O número de Reynolds é uma grandeza adimensional que relaciona as forças de inércia com as forças viscosas para determinar o regime de escoamento de um fluido.
(__)Em um escoamento laminar de um fluido newtoniano dentro de um tubo cilíndrico, o perfil de velocidades apresenta uma distribuição perfeitamente uniforme e constante.
(__)A perda de carga distribuída em uma tubulação é diretamente proporcional ao comprimento do tubo e inversamente proporcional ao diâmetro interno da seção transversal.
(__)Máquinas de fluxo motoras, como as turbinas hidráulicas, são dispositivos que fornecem energia mecânica ao fluido para aumentar sua pressão estática e velocidade.

Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta dos itens acima, de cima para baixo:
Alternativas
Q4054828 Engenharia Mecânica
Julgue o item seguinte, a respeito de máquinas e sistemas mecânicos.

No sistema de bombeamento de água com bomba centrífuga da figura a seguir, o aumento da velocidade da água no trecho de tubulação de sucção é benéfico para a operação da bomba.

Captura_de tela 2026-05-13 142212.png (412×154)
Alternativas
Q3976171 Engenharia Mecânica
Em um navio, uma bomba de lastro alimenta um manifold que se divide em dois ramais em paralelo, cada um com sua válvula de controle, conduzindo água do mar para dois tanques diferentes. Inicialmente, as duas válvulas estão totalmente abertas. Em seguida, mantendo a rotação da bomba e o arranjo do sistema, uma das válvulas é parcialmente fechada. Considerando a lógica do escoamento em ramais em paralelo, espera-se que as vazões:
Alternativas
Q3976162 Engenharia Mecânica
Em um navio, em uma linha de serviço de água do mar, deseja-se garantir uma vazão de Q = 5,4 L/s, através de uma tubulação de diâmetro interno D = 60 mm e comprimento total L = 105 m, elevando a água a um ponto 6 m acima do nível da bomba. Considere f = 0,02 (fator de atrito de Darcy) e as seguintes perdas singulares (coefi cientes K):

5 curvas 90°: K = 0,6 (cada)
1 válvula de retenção: K = 2,0
1 filtro tipo strainer: K = 3,5
entrada na tubulação: K = 0,5
saída para reservatório/atmosfera: K = 1,0

Adote aceleração da gravidade g = 10 m/s² e considere π = 3. Despreze perdas no lado de sucção. A altura manométrica mínima que a bomba deve fornecer para atender à vazão especificada é:
Alternativas
Q3850067 Engenharia Mecânica
Com a finalidade de medir a força horizontal provocada por um jato de água, foi construído um sistema de medição de força e instalado em uma parede rígida. O sistema de medição é composto por uma placa rígida, um dinamômetro digital montado em dois eixos de mesmo comprimento e de seção circular, posicionado e ligado entre a placa rígida e a placa de fixação. O sistema de medição se mantém rígido, sem nenhum tipo de inclinação. Um bocal está alinhado ao sistema de medição numa distância L. No teste realizado se manteve o jato de água constante e alinhado ao centro geométrico da placa rígida, como mostra a linha de centro da figura. 

Q44.png (325×161)

O diâmetro do jato é igual ao diâmetro do bocal (d). O jato de água incidiu normal à placa rígida com velocidade Vj (m/s). Ao atingir a placa rígida, o jato de água se dividiu em parte iguais para cima e para baixo. No teste, o dinamômetro registrou uma força de 100 N na direção horizontal, coordenada x.
Considerando as informações apresentadas, assinale a opção que corresponde ao valor do diâmetro do bocal (d) em função da velocidade do jato (Vj) e da força (F) registrada no dinamômetro e massa específica da água (ρ). 
Alternativas
Q4058015 Engenharia Mecânica
A fachada leste de um prédio de determinada prefeitura (painel metálico vertical, área A = 1,0 m²) está a 34 °C em uma manhã com ar externo a 30 °C e brisa leve (~2–3 m/s). Considerando coeficiente convectivo típico h = 15 W/m²·K para superfície vertical com brisa leve e a lei de resfriamento de Newton, assinale a alternativa que apresenta a taxa de calor removida por convecção e uma medida simples para aumentá-la. 
Alternativas
Q4058009 Engenharia Mecânica
Para modernizar uma estação de recalque de água tratada em Joinville, foi definido ponto de operação nominal de 180 m³/h a 48 mca, com variação sazonal entre 120–220 m³/h e altura manométrica entre 42–55 mca; a sucção é inundada, o líquido é água limpa a 25 °C. Além disso, requer-se manutenção simples, peças padronizadas e eficiência aceitável em variação de carga via inversor de frequência. Considerando a classificação de turbobombas, suas características e componentes e as boas práticas de seleção e especificação, assinale a alternativa correta quanto à melhor seleção da bomba. 
Alternativas
Q4058004 Engenharia Mecânica
Na Estação Elevatória Norte da Prefeitura de Joinville, será implantada uma nova linha para recalque de esgoto bruto com sólidos fibrosos e areia fina, vazão variável entre 80 e 260 m³/h, altura manométrica total variando entre 9 e 18 m (rede com perdas variáveis), poço de sucção raso e sujeito a entrada de ar, com restrição de cavitação no período de maré baixa, e exigência de manutenção mínima e rápida desobstrução. A especificação pede solução padronizada com motores de 380 V, operação intermitente com partidas frequentes e redução de entupimentos com baixa sensibilidade a variações de viscosidade. Considerando a classificação de bombas e suas características, assinale a alternativa correta acerca da tecnologia base e dos atributos principais a serem priorizados.
Alternativas
Q3585991 Engenharia Mecânica

A respeito de hidrostática e hidrodinâmica, julgue o seguinte item. 


A pressão dinâmica de um fluido em movimento é sempre menor do que a pressão estática. 

Alternativas
Respostas
1: E
2: D
3: E
4: B
5: B
6: D
7: A
8: E
9: C
10: D
11: E
12: B
13: E
14: A
15: B
16: C
17: A
18: E
19: A
20: E