As perdas de carga nos escoamentos que ocorrem usualmente na engenharia hidráulica variam:
(a) com a primeira potência da rugosidade;
(b) com o inverso do diâmetro à segunda potência;
© com o quadrado da velocidade;
(d) com a primeira potência da vazão;
(e) nenhuma das respostas anteriores.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta sobre como as perdas de carga nos escoamentos na engenharia hidráulica variam. Isso está relacionado ao estudo de como a energia é perdida devido à resistência do fluido ao fluir através de tubulações. Para resolver, vamos precisar entender a fórmula de perdas de carga e ver como cada variável influencia essa perda.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que as perdas de carga podem ser calculadas usando a equação de Darcy-Weisbach:
Onde:
  • é a perda de carga,
  • é o fator de atrito,
  • é o comprimento da tubulação,
  • é o diâmetro da tubulação,
  • é a velocidade do fluido,
  • é a aceleração da gravidade.

Passo 3

Agora, vamos analisar como cada termo influencia :
  • O fator de atrito depende da rugosidade da tubulação.
  • mostra que a perda de carga é inversamente proporcional ao diâmetro.
  • indica que a perda de carga é proporcional ao quadrado da velocidade.

Passo 4

Comparando isso com as opções:
  • (a) com a primeira potência da rugosidade: Correto, porque varia linearmente com a rugosidade.
  • (b) com o inverso do diâmetro à segunda potência: Não, na equação está inversamente proporcional à primeira potência do diâmetro.
  • © com o quadrado da velocidade: Também correto, conforme na equação.
  • (d) com a primeira potência da vazão: A perda de carga está relacionada com a velocidade ao quadrado, e como a vazão , dependeria da velocidade, não diretamente da vazão na primeira potência.
  • (e) nenhuma das respostas anteriores: Já vimos que algumas estão corretas.

Passo 5

A questão pede para selecionar uma única opção correta. Como tanto (a) quanto © estão corretas, mas provavelmente buscando a resposta mais direta relacionada à perda de carga, que é geralmente associada ao quadrado da velocidade.

Resposta

A alternativa correta é a © com o quadrado da velocidade.

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