Quais são os critérios para que dois fluxos sejam dinamicamente semelhantes?
(a) Eles devem ter a mesma velocidade e pressão.
(b) Eles devem ter a mesma temperatura e densidade.
© Eles devem ter corpos geometricamente semelhantes e os mesmos valores dos parâmetros adimensionais relevantes.
(d) Eles devem ser ambos laminares ou ambos turbulentos.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. A questão quer saber quais são os critérios para que dois fluxos de fluidos sejam dinamicamente semelhantes. Isso faz parte da mecânica dos fluidos, onde analisamos como os fluxos se comportam sob diferentes condições. Para resolver, vamos precisar entender o que é similaridade dinâmica e quais parâmetros são importantes nessa análise.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre similaridade dinâmica. Dois fluxos são dinamicamente semelhantes quando eles têm o mesmo comportamento em termos de forças atuantes, mesmo que as condições físicas sejam diferentes. Isso significa que, apesar de poderem ter tamanhos diferentes ou operarem em ambientes distintos, as relações entre forças inerciais, viscosas e de pressão são as mesmas.

Passo 3

Para garantir essa similaridade, é importante que os corpos envolvidos nos fluxos sejam geometricamente semelhantes. Isso significa que as formas dos objetos devem ser a mesma, apenas escaladas em tamanho. Por exemplo, uma réplica em escala de um avião deve ter a mesma forma do original, só que menor.

Passo 4

Além da semelhança geométrica, precisamos que os parâmetros adimensionais sejam iguais nos dois fluxos. Parâmetros adimensionais são números que não têm unidades e são formados pela combinação de propriedades físicas como velocidade, viscosidade, densidade, etc. Um exemplo famoso é o número de Reynolds, que relaciona forças inerciais e viscosas no fluxo.

Passo 5

Analisando as opções:
  • (a) Mesma velocidade e pressão: Isso não garante similaridade dinâmica, pois não considera outras forças e parâmetros.
  • (b) Mesma temperatura e densidade: Também não é suficiente para definir similaridade dinâmica.
  • © Corpos geometricamente semelhantes e mesmos valores dos parâmetros adimensionais: Exatamente o que precisamos para garantir que os fluxos se comportem de forma semelhante.
  • (d) Ambos laminares ou turbulentos: Embora importante, não é o único critério necessário.

Resposta

A opção correta é a © Eles devem ter corpos geometricamente semelhantes e os mesmos valores dos parâmetros adimensionais relevantes.

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