Com relação ao fluxo estacionário de um fluido qualquer, líquido ou gás, temos as seguintes afirmações: I) A velocidade do fluido é uniforme em todos os pontos do fluido. II) As linhas de corrente não coincidem com a trajetória de cada elemento infinitesimal do fluido. III) A vazão é a mesma em qualquer seção transversal de um tubo de corrente. Podemos afirmar que:
a) Somente (I) está correta.
b) Somente (II) está correta.
c) Somente (III) está correta.
d) Somente (II) e (III) estão corretas.
e) Todas estão corretas.
a) Somente (I) está correta.
b) Somente (II) está correta.
c) Somente (III) está correta.
d) Somente (II) e (III) estão corretas.
e) Todas estão corretas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre fluxo estacionário de um fluido, que pode ser líquido ou gás. O problema nos dá três afirmações e precisa descobrir quais estão corretas. Pra resolver isso, vamos lembrar alguns conceitos básicos de fluxo estacionário e analisar cada afirmação uma por uma.
Passo 2
Primeiro, fluxo estacionário significa que as propriedades do fluido (como velocidade e pressão) não mudam com o tempo em cada ponto do fluido. Ou seja, embora as partículas do fluido estejam se movendo, nada muda no tempo.
Passo 3
Vamos analisar a Afirmação I: “A velocidade do fluido é uniforme em todos os pontos do fluido.” Isso quer dizer que em todo ponto do fluido a velocidade é a mesma. Entretanto, no fluxo estacionário, a velocidade pode variar de um ponto para outro, mas não muda no tempo. Então, essa afirmação não está correta.
Passo 4
Agora, a Afirmação II: “As linhas de corrente não coincidem com a trajetória de cada elemento infinitesimal do fluido.” Em fluxo estacionário, as linhas de corrente e as trajetórias das partículas são as mesmas porque as condições não mudam com o tempo. Portanto, essa afirmação está errada.
Passo 5
Por último, a Afirmação III: “A vazão é a mesma em qualquer seção transversal de um tubo de corrente.” Isso está ligado ao princípio da continuidade, que diz que, em um fluxo estacionário incompressível, a quantidade de fluido que passa por um ponto é constante ao longo do tubo. Então, essa afirmação está correta.
Resposta
A alternativa correta é c) Somente (III) está correta.