Perguntas

Questão: 1

(ITA-SP – adaptada) Álcool, cuja densidade de massa é de 0,80 g/cm³, está passando através de um tubo, como mostra a figura.

A secção reta do tubo em A é 2 vezes maior do que em B. Em A a velocidade é de $v_A\ =\ 5,0\ m/s$; a altura, $h_A=\ 10,0\ m$; e a pressão, $p_A=\ 7,0\cdot{10}^3\ N/m^2$. Se a altura em B é $h_B=\ 1,0\ m$, calcule a velocidade e a pressão em B.

a) 3,0 ∙10⁴ N/m²

b) 4,9 ∙10⁴ N/m²

c) 4,9 ∙10⁴ N/m²

d) 4,9 ∙10⁴ N/m²

e) 4,9 ∙10⁴ N/m²

Questão: 2

(UFSM-RS) A figura representa uma tubulação horizontal em que escoa um fluido ideal.

A velocidade de escoamento do fluido no ponto 1 em relação à velocidade verificada no ponto 2 e a pressão no ponto 1 em relação à pressão no ponto 2 são:

a) maior, maior

b) maior, menor

c) menor, maior

d) menor, maior

e) menor, menor

Questão: 3

(UFPA – adaptada) Considere duas regiões distintas do leito de um rio: uma larga A, com 200 m² de área de secção transversal, onde a velocidade escalar média da água é de 1,0 m/s, e outra estreita B, com 40 m² de área de secção transversal. Calcule a vazão volumétrica do rio e a velocidade escalar média da água do rio na região estreita B.

a) 100 m³/s  e 5 m/s

b) 200 m³/s  e 5 m/s

c) 100 m^3/s  e 10 m/s

d) 200 m³/s  e 10 m/s

e) 300 m³/s  e 2 m/s

Questão: 4

(Unama-AM) Uma piscina, cujas dimensões são 18 m x 10 m x 2 m, está vazia. O tempo necessário para enchê-la é 10h, através de um conduto de seção A = 25 cm². A velocidade da água, admitida constate, ao sair do conduto, terá modulo igual a:

a) 1 m/s

b) 2 km/s

c) 3 cm/s

d) 4 m/s

e) 5 km/s

Questão: 5

Calcule a vazão de um fluido que escoa com velocidade média de 5,4 m/min através de uma tubulação de área de secção igual a 100 m² .

a) 9 m³/s

b) 12 m³/s

c) 15 m³/s

d) 18m³/s

e) 21m³/s

Questão: 6

Determine a vazão mássica quando um fluido de densidade 850 kg/m³ passa a uma velocidade de 5 m/s por uma área da seção de escoamento de 10 m².

a) 36 000

b) 42 500

c) 53 700

d) 60 800

e) 71 900

Questão: 7

Qual parte da Física é responsável por estudar os fluidos em movimento?

a) Termodinâmica.

b) Calorimetria.

c) Termologia.

d) Hidrostática.

e) Hidrodinâmica.

Questão: 8

Qual deve ser a área da seção de escoamento no ponto A de um tubo que possui uma área da seção de escoamento no ponto B de 4 m², sabendo que a velocidade de escoamento no ponto A é de 12 m/s  e no ponto B é de 9 m/s ?

a) 3 m²

b) 4 m²

c) 5 m²

d) 6 m²

e) 7 m²

Questão: 9

Sabendo que a vazão volumétrica de certo fluido é 20 m³/s, determine a vazão mássica dele, considerando que a sua densidade seja de 750 kg/m³.

a) 7 500 kg/s

b) 10 200 kg/s

c) 15 000 kg/s

d) 18 600  kg/s

e) 25 300 kg/s

Questão: 10

Qual deve ser a vazão em massa de um fluido que escoa em uma tubulação de 4m² de área com velocidade de escoamento de 120 mm/min?

Dados: densidade do fluido = 1500 kgm³

a) 10 m³/s

b) 12 m³/s

c) 14 m³/s

d) 16 m³/s

e) 18 m³/s

Questão: 11

Em um tubo, conforme mostra a imagem, temos a passagem de água do ponto 1 ao ponto 2. Sabendo que a área da seção de escoamento em 1 é de 20 m², a área da seção de escoamento em 2 é de 10 m² e que a velocidade de escoamento em 1 é de 15 m/s, qual deve ser a velocidade de escoamento no ponto 2?

a) 5 m/s

b) 10 m/s

c) 20 m/s

d) 30 m/s

e) 40 m/s

Questão: 12

Os tubos de pitot são equipamentos instalados em aeronaves civis e militares com o intuito de mensurar a velocidade dos aviões. Sabendo isso, em que parte da Hidrodinâmica estudamos o princípio que fundamenta o seu funcionamento?

a) Vazão volumétrica.

b) Equação da continuidade.

c) Princípio de Bernoulli.

d) Vazão mássica.

e) Princípio Fundamental da Dinâmica.

Respostas

Questão: 1

LETRA B

Primeiro, transformaremos a densidade de g/cm³ para kg/m³:

$\frac{0,80\ g}{{cm}^3}=\frac{800\ kg}{m^3}$

O enunciado menciona que a secção reta do tubo em A é 2 vezes maior do que em B. A partir dessa informação calcularemos a velocidade no ponto B através da equação da continuidade:

$A_1\cdot v_1=A_2\cdot v_2$

$2A_2\cdot5=A_2\cdot v_2$

$v_2=\frac{2A_2\cdot5}{A_2}$

$v_2=2\cdot5$

$v_2=10\ m/s$

Então, calcularemos a pressão em B, através do princípio de Bernoulli:

$p_1+\frac{\rho\cdot v_1^2}{2}+\rho\cdot g\cdot y_1=p_2+\frac{\rho\cdot v_2^2}{2}+\rho\cdot g\cdot y_2$

$7,0\cdot{10}^3+\frac{800\ \cdot5^2}{2}+800\ \cdot10\cdot10=p_2+\frac{800\ \cdot{10}^2}{2}+800\ \cdot10\cdot1$

$7000+\frac{800\ \cdot25}{2}+80000=p_2+\frac{800\ \cdot100}{2}+8000$

$7000+10000+80000=p_2+40000+8000$

$97000=p_2+48000$

$p_2=97000-48000$

$p_2=49000$

$p_2=4,9\ \cdot{10}^4\ N/m^2\ $

Questão: 2

LETRA C

Analisaremos as velocidades através da fórmula da vazão volumétrica:

$R_v=A\cdot v$ 

$A=\frac{R_v}{v}$ 

A partir dela podemos observar que a área da seção de escoamento é inversamente proporcional à velocidade, então a velocidade no ponto 1 é menor do que a velocidade no ponto 2, já que a área da seção de escoamento no ponto 1 é maior do que no ponto 2.

De acordo com o princípio de Bernoulli, a pressão é inversamente proporcional à pressão, então se a velocidade no ponto 1 é menor do que no ponto 2, a pressão no ponto 1 é maior do que no ponto 2.

Questão: 3

LETRA B

Primeiramente, calcularemos a vazão volumétrica através da sua fórmula:

$R_v=A\cdot v$ 

$R_v=200\cdot1\ $

$R_v=200\ {m^3}/{s}$ 

Depois, calcularemos a velocidade escalar média da água do rio na região estreita B, através da fórmula da vazão volumétrica:

$R_v=A\cdot v$ 

$200=40\cdot v$ 

$v=\frac{200}{40}$ 

$v=5\ m/s$ 

Questão: 4

LETRA D

Primeiro, converteremos o tempo para encher a piscina de horas para segundos e a área de secção de centímetros quadrados para metros quadrados:

$∆t=10 horas=36000 s$ 

$A=25\ {cm}^2=0,0025\ m^2$ 

Depois, calcularemos a vazão volumétrica, dada pelo volume da piscina pelo tempo que leva para enchê-la:

$R_v=\frac{V}{∆t}$ 

$R_v=\frac{18\cdot10\cdot2}{36000}$ 

$R_v=0,01\ {m^3}/{s}$ 

Por fim, calcularemos a velocidade da água através da fórmula da vazão volumétrica:

$R_v=A\cdot v$ 

$0,01=0,0025\ \cdot v$ 

$v=\frac{0,01}{0,0025}$ 

$v=4\ m/s$ 

Questão: 5

LETRA A

Primeiro, converteremos a velocidade média de m/min para m/s:

$v=\frac{5,4\ m}{1\ min}=\frac{5,4\ m}{60\ s}=0,09\ m/s$ 

Por fim, calcularemos a vazão do fluido através da fórmula da vazão volumétrica:

$R_v=A\cdot v$ 

$R_v=100\cdot0,09\ $

$R_v=9\ {m^3}/{s}\ $ 

Questão: 6

LETRA B

Calcularemos a vazão mássica através da sua fórmula:

$R_m=\rho\cdot A\cdot v$ 

$R_m=850\cdot10\cdot5$ 

$R_m=42\ 500\ kg/s$ 

Questão: 7

LETRA E

A Hidrostática é a parte da Física que visa investigar os fluidos em movimento. Para saber mais sobre essa área da Física, clique aqui.

Questão: 8

LETRA A

Calcularemos a área da seção de escoamento no ponto A através da equação da continuidade:

$A_A\cdot v_A=A_B\cdot v_B$ 

$A_A\cdot12=4\cdot9$ 

$A_A=\frac{4\cdot9}{12}$ 

$A_A=3\ m^2$ 

Questão: 9

 LETRA C

Primeiramente, encontraremos a relação entre a vazão volumétrica e a vazão mássica, através de suas fórmulas:

$R_v=A\cdot v$ 

$R_m=\rho\cdot A\cdot v$ 

Podemos observar que:

$R_m=\rho\cdot R_v$ 

Então a vazão mássica do fluido é:

$R_m=750\cdot20$ 

$R_m=15\ 000\ kg/s$  

Questão: 10

LETRA B

Primeiramente, converteremos a velocidade de escoamento de mm/min para m/s:

$v=\frac{120\ mm}{1\ min}=\frac{0,12\ m}{60\ s}=0,002\ m/s$

Calcularemos a vazão mássica através da sua fórmula:

$R_m=\rho\cdot A\cdot v$

$R_m=1500\cdot4\cdot0,002\ $

$R_m=12\ {m^3}/{s}\ $

Questão: 11

LETRA D

Calcularemos a velocidade de escoamento no ponto 2, através da equação da continuidade:

$A_1\cdot v_1=A_2\cdot v_2$ 

$20\cdot15=10\cdot v_2$ 

$300=10\cdot v_2$ 

$v_2=\frac{300}{10}$ 

$v_2=30\ m/s$ 

Questão: 12

LETRA C

O estudo do princípio de Bernoulli permitiu o desenvolvimento dos tubos de pitot nos aviões.