Para cada um dos escoamentos descritos abaixo, identifique se as acelerações advectiva e local são zero ou diferentes de zero:
I) escoamento de vazão constante no tempo num conduto de seção constante fazendo uma curva;
II) escoamento de vazão constante no tempo num conduto de seção constante num trecho retilíneo;
III) escoamento de vazão variando no tempo num conduto de seção constante num trecho retilíneo;
IV) escoamento de vazão crescente no tempo num conduto de seção variável (no espaço).
a. (I) advect neq 0, local =0; (II) advect =0, local =0; (III) (I) advect neq 0, local neq 0; (IV) advect neq 0, local neq 0
b. (I) advect neq 0, local =0; (II) advect =0, local =0; (III) (I) advect =0, local neq 0; (IV) advect =0, local neq 0
c. (I) advect neq 0, local =0; (II) advect =0, local =0; (III) (I) advect =0, local neq 0; (IV) advect neq 0, local neq 0
d. (I) advect =0, local =0; (II) advect =0, local neq 0; (III) (I) advect =0, local neq 0; (IV) advect neq 0, local =0
e. (I) advect neq 0, local =0; (II) advect =0, local neq 0; (III) (I) advect =0, local neq 0; (IV) advect neq 0, local =0

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos quatro tipos de escoamentos em condutos e precisamos identificar, para cada um, se as acelerações advecitva e local são zero ou diferentes de zero. Vamos usar conceitos de mecânica de fluidos, especificamente sobre acelerações em escoamentos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que são acelerações advecitva e local. A aceleração advecitva está relacionada com a mudança na velocidade do fluido conforme ele se move no espaço. Já a aceleração local está ligada à variação da velocidade do fluido no tempo em um ponto fixo.

Passo 3

Vamos analisar cada caso:
I) Escoamento de vazão constante no tempo num conduto de seção constante fazendo uma curva.
Como a vazão é constante e a seção é constante, a velocidade do fluido não muda com o tempo (aceleração local = 0). Porém, como o conduto faz uma curva, a direção da velocidade muda no espaço (aceleração advecitva ≠ 0).
II) Escoamento de vazão constante no tempo num conduto de seção constante num trecho retilíneo.
Aqui, a vazão é constante, a seção é constante e o trajeto é retilíneo. Não há mudança na velocidade nem no tempo nem no espaço (acelação local = 0 e advecitva = 0).
III) Escoamento de vazão variando no tempo num conduto de seção constante num trecho retilíneo.
A vazão varia no tempo, então a velocidade muda com o tempo (aceleração local ≠ 0). Como o conduto é retilíneo e a seção é constante, não há mudança na velocidade no espaço (aceleração advecitva = 0).
IV) Escoamento de vazão crescente no tempo num conduto de seção variável (no espaço).
A vazão está aumentando no tempo (aceleração local ≠ 0) e a seção variável faz com que a velocidade também mude no espaço (aceleração advecitva ≠ 0).

Passo 4

Agora, vamos comparar nossas análises com as alternativas dadas:
  • I: advect ≠ 0, local = 0
  • II: advect = 0, local = 0
  • III: advect = 0, local ≠ 0
  • IV: advect ≠ 0, local ≠ 0

Resposta

A alternativa correta é a c.

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