Física — Mecânica Múltipla Escolha

“Através do número de Reynolds, é possível classificar tipos de escoamento. Considera-se que o escoamento é calmo, regular; os filetes, retilíneos. O perfil das velocidades tem a forma parabólica; a velocidade máxima no centro é igual a duas vezes a velocidade média [...]. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço de massas e quantidade de movimento, em relação aos tipos de escoamentos, pode-se afirmar que:

“Através do número de Reynolds, é possível classificar tipos de escoamento. Considera-se que o escoamento é calmo, regular; os filetes, retilíneos. O perfil das velocidades tem a forma parabólica; a velocidade máxima no centro é igual a duas vezes a velocidade média [...].

Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre balanço de massas e quantidade de movimento, em relação aos tipos de escoamentos, pode-se afirmar que:

  1. para o regime turbulento, o número de Reynolds < 2000.
  2. para o regime laminar, o número de Reynolds > 2000.
  3. o texto descreve o regime turbulento.
  4. o texto descreve o regime variado.
  5. o texto descreve o regime laminar.

Resolução completa

Explicação passo a passo

E
Alternativa E

Alternativa E

O enunciado apresenta características clássicas da mecânica dos fluidos relativas à classificação de escoamentos. Para identificar a resposta correta, é necessário analisar as propriedades físicas descritas no texto.

Análise do Texto:

  • "Escoamento é calmo, regular": Indica que não há mistura caótica entre as camadas do fluido.
  • "Filetes, retilíneos": Refere-se às linhas de corrente paralelas que deslizam suavemente umas sobre as outras, sem se cruzarem.
  • "Perfil das velocidades tem a forma parabólica": Em um tubo circular, o escoamento laminar possui um perfil de velocidade que varia quadraticamente da parede (zero velocidade) até o centro.
  • "Velocidade máxima... igual a duas vezes a velocidade média": Esta é uma relação matemática exata para o escoamento laminar totalmente desenvolvido em tubos (v_{max} = 2 \cdot v_{média}).

Comparação com os Regimes de Escoamento

CaracterísticaEscoamento LaminarEscoamento Turbulento
MovimentoOrdenado, em camadasCaótico, com redemoinhos
Perfil de VelocidadeParabólicoAchatado (plug flow)
Número de ReynoldsGeralmente Re < 2000Geralmente Re > 4000
MisturaMínima (difusão molecular)Alta (difusão turbulenta)

Por que as outras alternativas estão incorretas?

  • (A) e (B): Estas opções invertem ou confundem os limites do Número de Reynolds. O regime turbulento ocorre quando o Reynolds é alto (tipicamente > 4000), enquanto o laminar ocorre quando é baixo (tipicamente < 2000).
  • (C): O regime turbulento é descrito como irregular e com mistura intensa, o oposto do descrito no texto.
  • (D): O regime variado (ou transitório) situa-se entre os dois, mas as descrições específicas de "perfil parabólico" e "velocidade máxima dupla" são exclusivas do regime laminar ideal.

Conclusão: As palavras-chave "calmo", "filetes retilíneos" e "perfil parabólico" definem inequivocamente o regime laminar.

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