Em muitos casos da engenharia, é necessário determinar as forças que agem em estruturas sólidas, fixas ou em movimento, devido aos fluidos que se movem em contato com elas. A equação que permite essa análise é responsável por determinar as forças dinâmicas. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Pode ser utilizada a equação da quantidade de movimento para calcular as forças dinâmicas. II. ( ) Pode ser utilizado o Teorema de Bernoulli para o cálculo das forças. III. ( ) A equação da continuidade refere-se à atuação das forças que agem em estruturas sólidas, fixas ou em movimento. IV. ( ) A equação da quantidade de movimento baseia-se na Lei de Newton. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Questão
Em muitos casos da engenharia, é necessário determinar as forças que agem em estruturas sólidas, fixas ou em movimento, devido aos fluidos que se movem em contato com elas. A equação que permite essa análise é responsável por determinar as forças dinâmicas.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço global de quantidade de movimento, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Pode ser utilizada a equação da quantidade de movimento para calcular as forças dinâmicas.
II. ( ) Pode ser utilizado o Teorema de Bernoulli para o cálculo das forças.
III. ( ) A equação da continuidade refere-se à atuação das forças que agem em estruturas sólidas, fixas ou em movimento.
IV. ( ) A equação da quantidade de movimento baseia-se na Lei de Newton.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Alternativas
A) V, F, F, F.
B) F, V, V, F.
C) V, F, V, F.
D) F, F, V, V.
E) V, F, F, V.
Explicação
Pelo balanço global da quantidade de movimento (equação da quantidade de movimento), conseguimos relacionar forças externas resultantes que atuam sobre um volume de controle com a variação/fluxo de quantidade de movimento do escoamento. Essa é a base para calcular forças dinâmicas (forças associadas ao movimento do fluido).
Analisando as afirmativas:
I. (V) A equação da quantidade de movimento é justamente a ferramenta usada para calcular forças dinâmicas exercidas pelo fluido sobre superfícies/estruturas (ex.: cotovelos, bocais, pás etc.). Portanto, é verdadeira.
II. (F) O Teorema de Bernoulli relaciona energia (pressão, cota e velocidade) ao longo de uma linha de corrente (sob hipóteses como escoamento incompressível, sem viscosidade e regime permanente). Ele não é a equação apropriada para obter a força resultante dinâmica sobre uma estrutura; para força, a formulação padrão é a quantidade de movimento. Logo, falsa.
III. (F) A equação da continuidade expressa conservação de massa (vazão, densidade, áreas e velocidades), e não trata diretamente da “atuação das forças” sobre estruturas. Assim, é falsa.
IV. (V) A equação da quantidade de movimento decorre da 2ª Lei de Newton aplicada ao fluido (em forma integral para volumes de controle): em essência, força resultante = taxa de variação da quantidade de movimento. Portanto, verdadeira.
Sequência: V, F, F, V.
Alternativa correta: (E).