Lição de casa da aula: Conservação de Energia em Fluidos em Movimento Physics
Nesta atividade, nós vamos praticar a usar a equação de Bernoulli para descrever a relação da pressão exercida por um fluxo de fluido com sua energia total.
Q1:
A equação de Bernoulli aplica-se às linhas de fluxo de fluidos de densidade constante. A equação pode ser escrita na forma , onde é uma constante. Na equação, é o termo (i), é o termo (ii), e é o termo (iii).
Qual termo representa a pressão dinâmica exercida por um fluido?
- ATermo (iii)
- BNenhum dos termos
- CTermo (ii)
- DTermo (i)
Qual termo representa a pressão hidrostática exercida por um fluido?
- ANenhum dos termos
- BTermo (iii)
- CTermo (ii)
- DTermo (i)
Qual termo representa a pressão estática exercida por um fluido?
- ATermo (iii)
- BNenhum dos termos
- CTermo (i)
- DTermo (ii)
Q2:
A água com uma densidade constante de 1 000 kg/m3 flui suavemente numa linha de fluxo. A água que entra na linha de fluxo move-se a 3,33 m/s e a que sai da linha de fluxo move-se a 2,72 m/s. O deslocamento vertical desde o ponto de entrada da linha de fluxo ao ponto de saída da mesma é de 0,164 m.
Qual é a variação da pressão estática exercida pelo fluido entre os pontos de entrada e de saída da linha de fluxo?
A pressão estática exercida pelo fluido aumenta ou diminui ao longo da linha de fluxo?
- AAumenta.
- BDiminui.
Q3:
A equação de Bernoulli aplica-se às linhas de fluxo de fluidos que fluem suavemente por fluidos de densidade constante. A equação relaciona a densidade do fluido, ; a pressão estática exercida pelo fluido, ; a velocidade do fluido, ; a aceleração gravítica, ; e o deslocamento vertical do fluido, . A equação pode ser escrita na forma , em que é uma constante.
O termo na equação representa a energia por unidade de de fluido ao longo da linha de fluxo.
- Acinética, volume
- Bmecânica, comprimento
- Cmecânica, tempo
- Dcinética, massa
- Ecinética, comprimento
O termo na equação representa a energia por unidade de de fluido ao longo da linha de fluxo.
- Acinética, comprimento
- Bpotencial gravítica, massa
- Cpotencial gravítica, volume
- Dcinética, tempo
- Emecânica, massa
Q4:
Água com uma densidade constante de 1 000 kg/m3 flui suavemente ao longo de uma linha de fluxo , como se mostra no diagrama. A água passa por um tubo que se estreita ao longo do seu comprimento, entrando no tubo a 5,5 m/s. O centro da extremidade mais larga do tubo está 2,2 m abaixo do centro da extremidade mais estreita. A pressão estática exercida pela água que sai do tubo é igual à pressão estática exercida pela água quando entra no tubo. A que velocidade a água sai do tubo?
Q5:
Água com uma densidade constante de 1 000 kg/m3 flui suavemente ao longo de uma linha de fluxo , como se mostra no diagrama. A água passa por um tubo que se alarga ao longo do seu comprimento. O centro da extremidade mais larga do tubo está 1,4 m abaixo do centro da extremidade mais estreita do tubo. A água entra e sai no tubo à mesma velocidade. Quanto maior é a pressão estática exercida pela água que sai do tubo em relação à pressão estática exercida pela água que entra no tubo? Apresente a resposta com dois algarismos significativos.
Q6:
Água com uma densidade constante de 1 000 kg/m3 flui suavemente ao longo de uma linha aerodinâmica , conforme mostrado no diagrama. A simplificação passa a uma altura constante ao longo de um canal em forma de cunha que tem uma área de seção transversal de 0,75 m2 onde a água entra no canal e uma área transversal de 0,45 m2 onde a água sai do canal. A água entra no canal movendo-se em 1,5 m/s. Qual é a pressão estática exercida pela água onde ela entra no canal do que onde ela sai?
Q7:
Um fluido com densidade constante flui suavemente através de um tubo cuboide com uma área de seção transversal mostrada no diagrama como . O fluido então flui através de um segundo tubo cuboide com uma área de seção transversal de . Em um tempo , o fluido viaja metros ao longo do tubo mais largo e viaja metros ao longo do tubo mais estreito.
Qual das alternativas a seguir é a razão do trabalho que pode ser feito perpendicularmente à direção do fluxo pelo fluido a uma distância de metros ao longo do tubo mais largo para o trabalho que pode ser feito perpendicularmente à direção do fluxo pelo fluido a uma distância de metros ao longo do tubo mais estreito?
- A
- B
- C
- D1
- E
Qual das alternativas a seguir é a razão do trabalho que pode ser feito perpendicularmente à direção do fluxo pelo fluido ao longo de um comprimento de metros do tubo mais largo para o trabalho que pode ser feito perpendicularmente à direção do fluxo pelo fluido ao longo de um comprimento de metros do tubo mais estreito?
- A1
- B
- C
- D
- E
Qual das alternativas a seguir é a razão entre a pressão estática exercida pelo fluido por unidade de comprimento do tubo mais largo e a pressão exercida pelo fluido por unidade de comprimento do tubo mais estreito? Responda em termos das áreas de seção transversal dos tubos, onde é a área da seção transversal mais ampla do tubo e é a área da seção transversal do tubo mais estreito.
- A
- B
- C
- D
- E
Q8:
Água com uma densidade constante de 1 000 kg/m3 flui suavemente ao longo de uma corrente. A pressão estática exercida pela água diminui 3 520 Pa ao longo da corrente. A água entra na corrente a mover-se a 2,33 m/s e sai da corrente a mover-se a 2,45 m/s. Qual é o deslocamento vertical do ponto de saída da corrente ao ponto de entrada na corrente? Apresente a resposta com três casas decimais.
Q9:
Água com uma densidade constante de 1 000 kg/m3 flui suavemente ao longo de uma linha aerodinâmica. A água entra na linha do fluxo movendo-se em 1,33 m/s e sai da linha de transmissão movendo-se em 1,12 m/s. O deslocamento vertical do ponto de saída da linha de transmissão a partir do ponto de entrada da linha é 0,131 m. A mudança na pressão estática, , exercido pelo fluido entre os pontos de entrada e saída da linha de fluxo tem valores diferentes na Terra e na Lua. Encontre a diferença em na Terra e na Lua. Use 1,62 m/s2 para a aceleração gravitacional na superfície da Lua.
Q10:
Um líquido com densidade constante flui suavemente ao longo de uma linha de fluxo. O líquido entra na linha de fluxo movendo-se em 2,22 m/s e sai movendo-se em 3,66 m/s. O deslocamento vertical do ponto de saída da linha do fluxo de seu ponto de entrada é m. A pressão estática exercida pelo líquido no ponto de saída da linha de transmissão é 6,58 kPa inferior à pressão estática exercida por ele no ponto de entrada da linha aerodinâmica. Qual é a densidade do líquido?
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