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Uma mangueira com um bocal, mostrada na figura a seguir, é utilizada para o abastecimento de água por um caminhão pipa. O diâmetro interno da mangueira é de 6 cm e se reduz a 2,0 cm na saída do bocal. Para encher a cisterna de 4.000 litros de uma residência, são necessários 10 min.
Com base nas informações precedentes, considerando a densidade da água de 1.000 kg/m3, o valor aproximado de π igual a 3,14, e assumindo regime estacionário, julgue o item subsequente.
Para atender as condições apresentadas, a vazão de massa de água na mangueira e a velocidade média da água na saída do bocal devem ser superiores, respectivamente, a 6,5 kg/s e 21,0 m/s.
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No escoamento interno em um duto longo, existe uma região de entrada em que um escoamento aproximadamente não viscoso a montante converge para o tubo e entra nele. As camadas limite viscosas crescem a jusante, retardando o escoamento axial próximo à parede, acelerando o escoamento na região central para manter o requisito de continuidade incompressível. A uma distância finita da entrada, as camadas limite fundem-se e o núcleo não viscoso desaparece. O escoamento no tubo fica então inteiramente viscoso, e a velocidade axial se ajusta levemente até que, em x = Le, ela não muda mais com x, sendo chamada de totalmente desenvolvida.
A figura a seguir ilustra esse processo.
Tendo como referência essas informações, julgue o item a seguir, a respeito do escoamento de fluidos viscosos e incompressíveis em tubos.
A jusante de x = Le, o perfil de velocidade é constante, a tensão cisalhante na parede é constante e a pressão cai linearmente com x, tanto para escoamento laminar como para escoamento turbulento.
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Segundo a Lei da Viscosidade de Newton, para um fluido bem ordenado, no qual as partículas movem-se retilineamente, em linhas paralelas, a tensão de cisalhamento em uma interface tangente à direção do escoamento é proporcional à razão de variação da velocidade na direção normal à interface. Acerca das propriedades dos fluidos newtonianos, julgue o item a seguir.
Todos os gases e a maioria dos líquidos simples são fluidos ditos newtonianos.
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Um sistema é constituído por um bloco de massa m preso a uma mola de constante k, de forma que ele realiza um movimento harmônico simples entre os pontos A e –A, segundo ilustra a figura a seguir.
A partir da situação apresentada, julgue o item a seguir.
Conforme o movimento oscilatório ocorre, a frequência de oscilação aumenta.
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As etapas de extração de petróleo envolvem a instalação de poços exploratórios, feitos na fase de pesquisa, e de poços de desenvolvimento, feitos após a descoberta do óleo e antes da fase de exploração propriamente dita. Esses processos demandam um complexo arranjo entre fundamentos geológicos e engenharia para exploração.
A partir dessas informações, julgue o item que se segue.
A refração é governada pela Lei de Snell, segundo a qual a relação dos senos dos ângulos de incidência e de refração é igual à relação da velocidade da onda incidente e da onda refratada.
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Em um modelo ideal, simplificado, para o fluxo de calor da terra e sua temperatura, a terra é considerada como um corpo material esférico de raio R e massa M, com uma temperatura T uniforme e bem definida, tal que a energia interna é dada por !$ U = MCT !$, em que C é o calor específico da terra. Nesse modelo, existe um fluxo de calor permanente !$ \dot{Q}_i !$, correspondente à radiação incidente sobre a superfície da terra, e uma proporção !$ \dot{Q}_e r \dot{Q}_i ( 0 < r <1 ) !$ dessa radiação é absorvida. A terra emite um fluxo de calor permanente !$ \dot{Q}_s !$ na forma de radiação térmica e em conformidade com a lei de Stefan-Boltzmann !$ \dot{Q}_s = \sigma\,\varepsilon\,ST^4 !$ em que !$ \sigma !$ é a constante de Stefan-Boltzman, S é a área da superfície da terra e !$ 0 < \varepsilon < 1 !$ é a sua emissividade.
Tendo como base as informações precedentes, julgue o item subsecutivo.
Nesse modelo o efeito estufa pode ser interpretado como uma diminuição da emissividade e o efeito albedo como uma diminuição do valor de r.
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A figura a seguir ilustra a situação em que um carro, em repouso no instante inicial t = 0, é acelerado por uma força de tração !$ \vec{F} !$ constante, paralela à rampa e transmitida pelo motor do carro. No seu movimento ascendente ao longo da rampa, que forma um ângulo de 30 graus com o plano horizontal, o carro sofre a ação da resistência do ar, dada pela força de arraste de Rayleigh !$ \vec{R} = -K v \vec{v} !$, em que !$ \vec{v} !$ é o vetor velocidade do carro e !$ v = |v| !$.
Tendo como referência as informações precedentes, no texto e na figura, julgue o item seguinte.
Para uma distância x(t) percorrida pelo carro até o instante t, o trabalho WR(t), em joules, realizado pela força de arraste do ar será WR(t)m= 12.500 t - 250 v2 (t).
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Um mol de gás ideal sofre uma transformação isotérmica, na qual seu volume passa de 10 L (estado inicial: 1) para 25 L (estado final: 2).
O gráfico que melhor representa a variação de entalpia (H) em função da pressão (P) neste processo é:
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A ideia de que a massa específica do ar é proporcional à pressão atmosférica prevê que a pressão diminui exponencialmente com a altitude.
Nessas condições, a altitude na qual a pressão atmosférica é a metade de seu valor no nível do mar é de, aproximadamente,
(Pressão atmosférica ao nível do mar: 1 atm !$ \approx !$ 105 N/m2. Massa específica do ar à pressão atmosférica = 1,3 kg/m3, g = 10 m/s2 e ln 2 !$ \approx !$ 0,69)
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A figura mostra três ímãs idênticos, em forma de barra dispostos com uma de suas extremidades equidistantes do centro O de uma semicircunferência.
Sendo !$ \vec{B} !$ a intensidade do vetor indução magnética de cada imã, a intensidade do vetor indução magnética no ponto O é
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