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

Beleza, vamos lá! O enunciado tá perguntando sobre diferentes tipos de escoamentos e se, em cada caso, as acelerações advectiva e local são zero ou diferentes de zero. Isso faz parte da mecânica dos fluidos, onde a aceleração advectiva está relacionada com a mudança da velocidade do fluido ao longo da trajetória, e a aceleração local está ligada à variação da velocidade no tempo em um ponto fixo. Pra resolver, vamos analisar cada situação apresentada e ver como essas acelerações se comportam.

Passo 2

I) Escoamento de vazão constante no tempo num conduto de seção constante fazendo uma curva
Como a vazão é constante e a seção do conduto não muda, mas o conduto faz uma curva, o fluido precisa mudar de direção. Essa mudança de direção implica em uma aceleração advectiva porque a velocidade do fluido está mudando de direção ao longo do conduto. Já como a vazão é constante no tempo, não há variação da velocidade em um ponto específico, então a aceleração local é zero.
Teoria Aplicada:
  • Aceleração Advectiva ( aadvect): Relaciona-se à mudança de velocidade ao longo do trajeto do fluido.
  • Aceleração Local ( alocal): Relaciona-se à variação da velocidade no tempo em um ponto fixo.

Passo 3

II) Escoamento de vazão constante no tempo num conduto de seção constante num trecho retilíneo
Aqui, temos vazão constante, seção constante e trajeto retilíneo. Como não há mudança na direção nem na magnitude da velocidade, tanto a aceleração advectiva quanto a local são zero.
Teoria Aplicada:
  • Em um escoamento retilíneo com vazão constante, não há variação de velocidade nem ao longo do trajeto nem no tempo, logo, ambas as acelerações são nulas.

Passo 4

III) Escoamento de vazão variando no tempo num conduto de seção constante num trecho retilíneo
Neste caso, a vazão varia no tempo, o que significa que a velocidade do fluido está mudando com o tempo em um ponto fixo. No entanto, o trajeto é retilíneo e a seção permanece constante, então não há mudança na direção ou magnitude da velocidade ao longo do trajeto. Assim, a aceleração advectiva é zero, mas a aceleração local é diferente de zero.
Teoria Aplicada:
  • Vazão Variável no Tempo impacta a aceleração local, pois a velocidade está mudando em um ponto fixo.
  • Sem mudança na direção ou trajeto, não há aceleração advectiva.

Passo 5

IV) Escoamento de vazão crescente no tempo num conduto de seção variável (no espaço)
Aqui, a vazão está aumentando com o tempo e a seção do conduto também varia no espaço. O aumento da vazão com o tempo implica que a velocidade está mudando em um ponto fixo (aceleração local diferente de zero). Além disso, como a seção do conduto varia no espaço, pode haver uma mudança na velocidade ao longo do trajeto, resultando em aceleração advectiva diferente de zero.
Teoria Aplicada:
  • Vazão Crescente no Tempo afeta a aceleração local.
  • Seção Variável implica mudança na velocidade ao longo do trajeto, afetando a aceleração advectiva.

Resposta

A alternativa correta é a c:
c. (I) advect neq 0, local =0; (II) advect =0, local =0; (III) advect =0, local neq 0; (IV) advect neq 0, local neq 0

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