A figura abaixo mostra as linhas de corrente de escoamento em regime estacionário de um fluido incompressível através de uma tubulação cilíndrica de seção reta de área constante.

Baseado na figura, considere as seguintes afirmações:

I - Uma vez que as linhas de corrente estão mais concentradas na região central do tubo, a pressão deve ser mínima próxima à superfície lateral da tubulação.

I I -As linhas de corrente na figura representam o escoamento estacionário de um fluido com viscosidade desprezível.

I I I -A velocidade de escoamento do fluido é maior para as camadas mais próximas ao eixo do cilindro do que para as mais próximas à superfície lateral da tubulação.

São VERDADEIRAS as afirmativas:

  1. Somente I .
  2. Somente I I .
  3. Somente I I I .
  4. Somente I e I I .
  5. Somente I   e I I I .
  6. Somente I I e I I I
  7. Todas são verdadeiras

Passo 1

Vamos analisar cada um:

I - Bom, quando se fala de pressão e velocidade, você deve pensar logo em Bernoulli, já que é essa a equação que relaciona essas grandezas:

p 1 + 1 2 ρ 1 v 1 2 + ρ 1 g h 1 = p 2 + 1 2 ρ 2 v 2 2 + ρ 2 g h 2

Beleza? Bom, vamos considerar que h 1 = h 2 . Nesse caso:

p 1 + 1 2 ρ 1 v 1 2 = p 2 + 1 2 ρ 2 v 2 2

Show? Beleza. Pela essa equação, você consegue ver que, pra manter a igualdade, ao se aumentar a velocidade, se reduz a pressão e vice-versa.

Como no meio a velocidade é maior que nas bordas, vai ser ali que a pressão será menor. A pressão será menor no meio, e não próximo à superfície lateral.:

Falsa.

Passo 2

I I - Falsa: Se a viscosidade fosse desprezível, todos os pontos do fluido teriam a mesma velocidade numa mesma seção reta. Nesse caso, as partículas de fluido do centro tem maior velocidade que as da superfície, o que indica que na superfície as partículas estão sendo “atrasadas” pela viscosidade.

Passo 3

I I I - Verdadeira: Onde as linhas de corrente são mais concentradas existe sempre uma velocidade maior.

Resposta

c)

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