Questão 2076655

• Banca: Aeronáutica
• Órgão: CIAAR
• Ano: 2015
• Provas: Aeronáutica - 2015 - CIAAR - Primeiro Tenente - Engenharia Mecânica
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos; Mecânica dos Fluidos

Existem vários métodos para tornar visível o escoamento de um fluido ao olho humano. Um deles consiste na identificação de uma partícula fluida em movimento num dado instante, por exemplo, pelo emprego de um corante ou fumaça e, em seguida, retirando-se uma fotografia de exposição prolongada do seu movimento subsequente. A linha traçada pela partícula é uma trajetória. Contudo, somente trajetórias de partículas não podem descrever totalmente o comportamento de um fluido. Muitas vezes é necessária a identificação das linhas de corrente. Dentro do âmbito da “mecânica dos fluidos”, assinale abaixo a definição mais apropriada do termo “linha de corrente”.

• A. São linhas desenhadas no campo de escoamento de forma que, num dado instante, são tangentes à direção do escoamento em cada ponto do campo de escoamento.
• B. São linhas desenhadas no campo de escoamento de forma que, num dado instante, são normais à direção do escoamento em cada ponto do campo de escoamento.
• C. São linhas projetadas no campo transversal do campo de escoamento de forma que representem ao longo do período estudado a direção do escoamento como um todo.
• D. São linhas desenhadas no campo de escoamento de forma que, num dado instante, possuem um ângulo em relação à direção do escoamento. Esse ângulo, por sua vez, é diretamente proporcional à velocidade média do fluido no campo.

Gabarito: A

Comentários

• Em mecânica de fluidos linha de corrente é uma linha contínua traçada no líquido, o lugar geométrico dos pontos, que, num mesmo instante t considerado, mantém-se tangente em todos os pontos à velocidade V.

• Questão que exige conhecimento da definição do que são LINHAS DE CORRENTE. São linhas traçadas no campo de escoamento de modo que, em um dado instante, são tangentes à direção do fluxo em todos os pontos do campo. Como são tangentes aos vetores velocidades em cada ponto do campo do escoamento, não pode haver escoamento através das linhas de corrente.

  Além das LINHAS DE CORRENTE e das LINHAS DE TRAJETÓRIA (definidas no enunciado da questão), há ainda os FILETES. Quando nossa atenção é dirigida para um certo ponto fixo do espaço e assinalamos, com o uso de corante, todas as partículas que passam por este ponto, após um intervalo de tempo, teremos certo número de partículas identificáveis na massa fluida as quais, passaram pelo ponto que fixamos, a linha que une todas essas partículas é denominada filete.

  Vale ressaltar que, no movimento permanente, a velocidade em cada ponto do campo de escoamento é constante com o tempo e, consequentemente, as linhas de corrente não variam de um instante a outro. Tal constatação implica dizer que a partícula localizada em dada linha de corrente nela permanecerá. Além do que, partículas que passam consecutivamente por um ponto fixo do espaço pertencem à mesma linha de corrente e nela permanecerão. Logo, as linhas de trajetória, linhas de corrente e filetes, em um campo de escoamento, são coincidentes no movimento permanente.

  Dessa forma, após essa breve revisão, vamos analisar os itens:

  (A) Linhas de correntes são linhas desenhadas no campo de escoamento de forma que, num dado instante, são tangentes à direção do escoamento em cada ponto do campo de escoamento CORRETO.

  De fato, conforme definido acima, é a descrição pura e perfeita do que são linhas de corrente.

  (B) Linhas de trajetória são linhas desenhadas no campo de escoamento de forma que, num dado instante, são normais à direção do escoamento em cada ponto do campo de escoamento. ERRADO.

  As linhas de trajetória são tangentes e não normais à direção do escoamento em cada ponto do campo de escoamento.

   

  (C) Linhas de trajetória são linhas projetadas no campo transversal do campo de escoamento de forma que representem ao longo do período estudado a direção do escoamento como um todo. ERRADO.

  As linhas de trajetórias NÃO são projetadas no campo transversal do campo de escoamento, são projetadas no próprio campo de escoamento. Além do que, elas são tangentes à direção do fluxo em todos os pontos do campo.

   

  (D) Linhas de corrente são linhas desenhadas no campo de escoamento de forma que, num dado instante, possuem um ângulo em relação à direção do escoamento. Esse ângulo, por sua vez, é diretamente proporcional à velocidade média do fluido no campo. ERRADO.

  As linhas de corrente são tangentes, num dado instante, em relação à direção do escoamento. Se são tangentes, não há que se falar que elas possuam um ângulo em relação à direção do escoamento

   

  Portanto, a alternativa (A) traz a resposta correta.

  Resposta: A