Atividade 31-03-2020

Essa é uma formulação aproximada clássica da dinâmica do movimento de fogetes. Com base nela, é possível conhecer a velocidade do fogete em cada instante de tempo e saber se sua velocidade será capaz de vencer a aceleração da gravidade, para que possa, então, entrar em órbita.\n\nFaça valer a pena\n\n1. As turbinas Pelton são turbinas de ação que recebem um jato de fluido proveniente de um injetor. Esse jato incide, tangencialmente, ao rotor em pás distribuídas ao longo de sua periferia, conforme ilustra a Figura 2.15.\n\nFigura 2.15 | Desenho esquemático da questão 1\n\nFonte: elaborada pelo autor.\n\nSabendo que a força aplicada nas pás é proporcional à variação da quantidade de movimento do fluido (segunda lei de Newton), avalie as afirmações a seguir:\nI. Para uma mesma velocidade do fluido na saída do bocal do injetor, quanto maior o diâmetro do rotor, maior será a velocidade angular.\nII. Para uma mesma velocidade do fluido na saída do bocal do injetor, quanto maior o diâmetro do rotor, maior será o torque.\nIII. Para um mesmo formato e tamanho de pás, quanto maior a velocidade do fluido na saída do bocal do injetor, maior será a força tangencial.\n\nÉ correto o que se afirma em:\na) I, apenas.\nb) III, apenas.\nc) I e II, apenas.\nd) II e III, apenas.\ne) I, II e III.\n\n2. Saber identificar os diversos tipos de forças e momentos que atuam sobre um volume de controle e determinar as forças associadas ao escoamento de fluidos é de suma importância no projeto e na resolução de exercícios que abrangem a mecânica dos fluidos. Sabe-se que a água é acelerada por um bocal a uma velocidade média de 20 m/s e atinge uma placa vertical fixa com vazão de 10 kg/s e com velocidade normal média de 20 m/s. Após o choque, a corrente de água espalha-se igualmente em todas as direções do plano da placa, conforme mostra a Figura 2.16.\n\nFigura 2.16 | Desenho esquemático do aparato utilizado na questão 2.\n\nFonte: Çengel e Cimbala (2015, p. 257).\n\nA força necessária para evitar que a placa se movimente horizontalmente, devido a corrente de água, é de:\na) 100 N.\nb) 200 N.\nc) 300 N.\nd) 400 N.\ne) 500 N.\n\n3. Água subterrânea é bombada através de um tubo com 10 cm de diâmetro, que consiste em uma seção vertical com 2 m de comprimento e uma seção horizontal de comprimento L que deve ser dimensionada, conforme mostra a Figura 2.17.\n\nFigura 2.17 | Desenho esquemático do aparato utilizado na questão 3.\n\nFonte: Çengel e Cimbala (2015, p. 270).