Questão 4 [valor 1,00] O Diagrama de moody permite que se otenha o fator de atrito em função do número de Reynolds no escoamento de um fluido em tubulações. Nesse diagrama contata-se que o fator de atrito :
A) Diminui sempre que o numero de reynols do escoamento diminui
B) Indepenente da rugosidade relativa no regime turbulento
C) É proporcional ao numero de reynolds no regie laminar
D) É proprocinal ao inverso do quadrado do numero de reynolds no regime laminar
E) É proporcional ao inverso da rugosidade da tubulação no regime laminar

Passo 1

O enunciado pergunta, a partir do diagrama de Moody, qual é a relação qualitativa entre o fator de atrito f, o número de Reynolds \mathrm{Re} e a rugosidade relativa \epsilon/D em diferentes regimes de escoamento em tubulações.

Passo 2

No regime laminar (tipicamente \mathrm{Re}<2000) o fator de atrito satisfaz a lei de Poiseuille
f = \frac{64}{\mathrm{Re}},
logo depende apenas de \mathrm{Re} e é independente da rugosidade.

Passo 3

No regime turbulento há três sub-regiões no diagrama de Moody:
1. Turbulento suave (smooth): \epsilon/D é muito pequeno e f depende quase só de \mathrm{Re}.
2. Turbulento transitório: f depende tanto de \mathrm{Re} quanto de \epsilon/D.
3. Turbulento totalmente rugoso (fully rough): \mathrm{Re} grande a ponto de a influência de \mathrm{Re} desaparecer e f depender apenas de \epsilon/D.

Passo 4

Analisando as alternativas:
A) Falsa, pois em laminar f aumenta ao diminuir \mathrm{Re}.
B) Em parte suave do turbulento, f de fato é independente de \epsilon/D (linhas colapsam num único curva “smooth pipe”).
C) Falsa, em laminar f\propto1/\mathrm{Re}, não \propto\mathrm{Re}.
D) Falsa, não há proporcionalidade a 1/\mathrm{Re}^2.
E) Falsa, em laminar f independe de rugosidade.

Resposta

B) independente da rugosidade relativa no regime turbulento suave.

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