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Q2097085 Engenharia Ambiental e Sanitária
Os cálculos associados ao transporte de sedimentos constantemente fazem uso do número adimensional proposto por Reynolds e bastante utilizado na mecânica de fluidos para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície. O Número de Reynolds é normalmente utilizado em projetos de tubulações industriais, aeronaves e embarcações. Basicamente o número de Reynolds (Re) é expresso pela fórmula: Re = V x L x D / U. Onde V é velocidade do fluxo; L é a profundidade do canal ou o diâmetro de um cano; D é a densidade do fluido e U é a viscosidade. 
Considerando que existe uma faixa de transição entre os valores resultantes e que fluxos naturais laminares incluem fluxos de lama e, até, derrame de lava e que, por sua vez, água e ar são considerados, normalmente, turbulentos, segundo o Número de Reynolds, são os valores atribuídos ao fluxo laminar e ao turbulento, respectivamente,
Alternativas

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Alternativa correta: B - menor que 500 e maior que 2.000.

Tema central da questão:

A questão aborda o uso do Número de Reynolds, um conceito fundamental na mecânica dos fluidos para determinar o regime de escoamento de um fluido. Este número adimensional é crucial para classificar o fluxo como laminar ou turbulento, influenciando projetos de engenharia, como tubulações, aeronaves e embarcações.

Resumo teórico:

O Número de Reynolds (Re) é calculado pela fórmula: Re = (V x L x D) / U, onde:

  • V é a velocidade do fluxo.
  • L é a dimensão característica, como a profundidade do canal ou o diâmetro do cano.
  • D é a densidade do fluido.
  • U é a viscosidade dinâmica do fluido.

Para identificar o regime de escoamento:

  • Fluxo laminar: Re < 500.
  • Fluxo turbulento: Re > 2.000.

Esses valores são amplamente aceitos, como descrito em diversas fontes, incluindo manuais acadêmicos e literaturas sobre mecânica dos fluidos.

Justificativa para a alternativa correta:

A alternativa B é a correta porque representa corretamente os intervalos de valores para os fluxos laminar e turbulento. O fluxo laminar ocorre quando o Número de Reynolds é menor que 500, enquanto o fluxo turbulento ocorre quando é maior que 2.000.

Análise das alternativas incorretas:

  • A - menor que 250 e maior que 500: Esse intervalo não representa corretamente o fluxo laminar, que é geralmente aceito como menor que 500. Além disso, 500 não é um ponto de transição para o fluxo turbulento.
  • C - menor que 50 e maior que 100: Esses valores são muito baixos para representar fluxos laminares e turbulentos nas condições normais discutidas em mecânica dos fluidos.
  • D - menor que 10 e maior que 25: Também representa valores que não são típicos para fluxos laminares e turbulentos, sendo muito baixos.
  • E - menor que 10 e maior que 15: Assim como as alternativas anteriores, os valores são baixos demais para corresponder aos regimes laminares e turbulentos.

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