Questões de Concurso
Sobre hidrostática em física
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Um cubo de alumínio, de massa 200 g, está flutuando em água com 1/3 de seu volume submerso. Sabendo-se que a densidade da água é ρ = lg/cm3 e considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 o volume do cubo de alumínio, em cm3, vale:
Um objeto suspenso em um dinamômetro, no ar, aparenta ter peso com módulo valendo 200 N. Se o objeto, ainda suspenso pelo dinamômetro, for completamente imerso em água, verifica-se que ele apresenta um peso aparente de 100 N. Se as condições forem ideais e, sendo a aceleração da gravidade no local valendo 10 m/s2 o volume do objeto vale
Um cubo de material maciço, cuja densidade vale 0,5 g/cm3, tem arestas com comprimento de 0,1m. Se este cubo for depositado em um recipiente com água (cuja densidade vale 1,0 g/cm3), parte de seu volume fica submersa. Referenciando-se pelo comprimento de uma aresta, a fração de aresta que ficaria submersa equivale a(à)
A figura acima apresenta o diagrama de um trocador de calor e sua correspondente malha de controle de temperatura. A associação correta entre os números dos instrumentos indicados na malha de controle e as letras da lista de identificação funcional, segundo a Norma ISA S 5.1, é:
Devido à compressibilidade do fluido confinado na câmara inferior do êmbolo de um macaco hidráulico, ocorre a oscilação da carga sustentada pelo mesmo. Suponha que o êmbolo tenha massa desprezível, que o atrito e o vazamento também sejam desprezíveis e que a câmara superior do êmbolo esteja aberta à atmosfera.
Considere:
- área inferior do êmbolo: 2 x 10-3 m2
- volume do fluido confinado: 2 x 10-4 m3
- massa da carga: 1.000 kg - módulo de compressibilidade efetiva do fluido: 20 x 108 N/m2
O valor da frequência de oscilação da carga, em rad/s, é:
Um fluido escoa de forma turbulenta por um trecho reto de tubulação, medindo L metros de comprimento e D metros de diâmetro interno. Sendo f o fator de atrito, Q, a vazão do fluido e g, a aceleração da gravidade local, a perda de carga neste trecho de tubulação será calculada pela expressão
A semelhança mecânica envolve um conjunto de leis e conhecimentos, por meio dos quais se torna possível prever o comportamento de uma bomba de grande porte a partir da atuação ou desempenho de uma bomba menor e mais econômica. Desta forma, para que se verifique semelhança mecânica entre duas bombas, faz-se necessário que sejam satisfeitos, simultaneamente, os requisitos relativos à semelhanças:
A água escoa em regime permanente no interior de um tubo de comprimento L e raio R. Calcule a velocidade uniforme de entrada, u1, se a distribuição de velocidade na seção de saída é dada por:
Resposta:
Um sistema de coleta de água de chuva para reúso foi construído em uma região onde o índice pluviométrico é de 1.000 mm/ano. A coleta é feita na área de 3.650 m2 de telhado da empresa, sendo armazenada em um tanque aberto. Qual a menor potência da bomba requerida para bombear a água para um reservatório aberto a 28,8 m de altura do nível da cisterna de coleta, supondo a perda de carga desprezível no circuito hidráulico e a eficiência da bomba de 80%? A bomba deverá operar durante um período diário de apenas uma hora, tendo a capacidade de enviar para o reservatório a quantidade de água acumulada durante um dia. Massa específica da água = 103 kg/m3; g=10m/s2.
A equação do balanço global de energia mecânica é dada abaixo:
Resposta:
O escoamento de ar sobre a placa plana forma uma camada limite, como ilustrado na figura abaixo. O escoamento à montante da placa é uniforme com velocidade ub * igual a 30m/s. A distribuição de velocidade dentro da camada limite (0≤y≤ δ) ao longo da secção cd pode ser aproximada por u/ub *=2(y/ δ) – (y/ δ)2. A espessura da camada limite na posição d é δ = 5mm. Considerando-se que a largura da placa perpendicular ao escoamento seja w=1m e que o comprimento L=2m, calcule a vazão em massa através da superfície bc do volume de controle abcd. Considere a massa específica do ar = 1,0 kg /m3.
Resposta:
Um manômetro de tubo em U está conectado em uma placa de orifício, onde escoa ar, conforme ilustrado na figura abaixo. Se o fluido do manômetro for o mercúrio e se P1= 2 atm, determine a pressão P2 (em N/m2). Nesta questão, considere g=10 m/s2, ρHg=13,6 103 kg/m3, ρAr=1 kg/m3, h=1 m. Dados: 1 atm = 1,013 105 N/m2.
Resposta:
A figura abaixo apresenta o esquema de tanque cilíndrico de 10 m3 que é alimentado com água pelas torneiras A e B que possuem vazão de 1 e 2 m3/h, respectivamente. As torneiras C e D possuem vazão de 0,5 e 1,0 m3/h. Quando o nível do tanque estiver a 10% de seu volume máximo, calcule o tempo para encher ou esvaziar o tanque se as quatro torneiras forem abertas simultaneamente. Considerar que as vazões das torneiras A, B, C e D são constantes, não variando com o nível do tanque.
Resposta:
A figura acima mostra uma residência que é abastecida por uma caixa d'água localizada a 5 m de altura em relação ao nível da tubulação da casa. A aceleração da gravidade no local é constante e igual a 10 m/s2 ; a densidade da água à pressão normal e à temperatura de 25 oC é de 1,0 g/cm3 e a transmissão do líquido nos tubos são ideais e sem forças restritivas ou turbulências.
A figura acima ilustra uma tubulação que tinha, inicialmente, em toda a sua extensão, área seccional A1. Após um acidente, parte da tubulação sofreu modificações no seu diâmetro, e a área da seção transversal passou a ser igual a A2 = A1/2, como mostrado na figura. Sabia-se que, no início do acidente, o sistema tubulação-fluido trabalhava em um regime de pressão (P1) máxima permitida, acima da qual ocorreria rompimento da tubulação sempre que a pressão máxima do fluido fosse superior a P1.
do fluido varia linearmente com h. 
é menor que a velocidade 
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