Para os campos de velocidade dados abaixo, determine (as quantidades e são constantes):
i. Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado está pedindo para determinar se o campo de escoamento dado é unidimensional, bidimensional ou tridimensional. Isso faz parte do estudo de Campos Vetoriais na Física. Para resolver isso, vamos precisar analisar quantas direções ou dimensões estão envolvidas no campo de velocidade fornecido.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa cada tipo de campo:
  • Unidimensional: O campo de velocidade tem movimento apenas em uma direção.
  • Bidimensional: O campo de velocidade tem movimento em duas direções.
  • Tridimensional: O campo de velocidade tem movimento em três direções.

Passo 3

Agora, vamos olhar para o campo de velocidade dado:
Aqui, , e representam as direções nos eixos x, y e z, respectivamente.

Passo 4

Vamos identificar as componentes do vetor velocidade:
  • Componente x:
  • Componente y:
  • Componente z:
Isso significa que o campo de velocidade tem componentes nas três direções espaciais: x, y e z.

Passo 5

Como o campo de velocidade tem componentes nas três direções ( , e ), ele está se movendo em todas essas direções. Portanto, ele não está restrito a uma ou duas direções.

Passo 6

Isso indica que o campo de escoamento é tridimensional, já que envolve movimento nas três direções espaciais.

Resposta

O campo de escoamento dado é tridimensional, pois possui componentes de velocidade nas três direções espaciais: x, y e z.

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Questão: Uma parede de fornalha consiste por três camadas: (i) uma camada de tijolo refratário resistente ao calor, (ii) uma camada de tijolo isolante, e (iii) uma placa de aço com espessura de , para proteção mecânica. Calcule a espessura de cada camada de tijolo para a espessura total mínima se a perda de calor através da parede deve ser , supondo que as camadas têm contato térmico excelente.
Material
Temperatura
máxima permitida
Condutividade térmica (Btu/h.ft.F)
a A 2000
Tijolo refratário 1,8 3,6
Tijolo isolante 0,9 1,8
Aço - 26,1
3ạuestão: uma aleta de alumínio com condutividade térmica de de espessura e 75 mm de comprimento se projeta de uma parede. Sua base é mantida a e a temperatura ambiente é de , com coeficiente convectivo de transferência de energia de . Calcular a perda térmica por unidade de profundidade da aleta.
ãõ
a) Escreva a equação da energia para um regime estacionário e sem geração.
Um campo de velocidade é definido por . No ponto , calcule:
(a) A velocidade
(b) A aceleração local
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