+ u j. A taxa de deformação dada por: e ij = 1 ui. x i

Documentos relacionados
(b) Num vórtice de raio R em rotação de corpo sólido a circulação para qualquer r R é zero. A. Certo B. Errado. + u j

(a) Num vórtice irrotacional du i = u i

A tentativa de violação de qualquer regra abaixo anulará

ESCOAMENTO POTENCIAL. rot. Escoamento de fluido não viscoso, 0. Equação de Euler: Escoamento de fluido incompressível cte. Equação da continuidade:

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Mecânica

MECÂNICA. F cp. F t. Dinâmica Força resultante e suas componentes AULA 7 1- FORÇA RESULTANTE

LOM Teoria da Elasticidade Aplicada

3 Formulação Matemática

MECÂNICA DOS FLUIDOS I Engenharia Mecânica e Naval Exame de 2ª Época 10 de Fevereiro de 2010, 17h 00m Duração: 3 horas.

MECÂNICA DOS MEIOS CONTÍNUOS. Exercícios

Departamento de Física - Universidade do Algarve FORÇA CENTRÍFUGA

Fluido Perfeito/Ideal Força Exercida por um Escoamento Plano em Torno de um Sólido Potencial complexo do escoamento em torno de um cilindro

Aula Prática 5: Preparação para o teste

Física I para Engenharia. Aula 9 Rotação, momento inércia e torque

Total. UFRGS - INSTITUTO DE MATEMÁTICA Departamento de Matemática Pura e Aplicada MAT Turma C /1 Prova da área I

Carga Elétrica e Campo Elétrico

Eletromagnetismo Aplicado

Seção 8: EDO s de 2 a ordem redutíveis à 1 a ordem

3.1 Potencial gravitacional na superfície da Terra

Aula 6: Aplicações da Lei de Gauss

SOLUÇÃO PRATIQUE EM CASA

( z) Fluido Perfeito/Ideal Força Exercida por um Escoamento Plano em Torno de um Sólido Escoamento em torno de um cilindro circular com circulação Γ

raio do disco: a; carga do disco: Q.

Proposta de teste de avaliação

LOQ Fenômenos de Transporte I

20, 28rad/s (anti-horário);

Campo Gravítico da Terra

1ªAula do cap. 10 Rotação

1. cosh(x) = ex +e x senh(x) = ex e x cos(t) = eit +e it sen(t) = eit e it

ESCOAMENTO POTENCIAL. rot. Escoamento de fluido não viscoso, 0. Equação de Euler: Escoamento de fluido incompressível r cte. Equação da continuidade:

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE Escola de Engenharia. 1 Cinemática 2 Dinâmica 3 Estática

carga da esfera: Q densidade volumétrica de carga: ρ = r.

F-328 Física Geral III

1ª Ficha Global de Física 12º ano

PROCESSO SELETIVO TURMA DE 2012 FASE 1 PROVA DE FÍSICA E SEU ENSINO

PUC-RIO CB-CTC. P2 DE ELETROMAGNETISMO segunda-feira GABARITO. Nome : Assinatura: Matrícula: Turma:

PROCESSO SELETIVO TURMA DE 2013 FASE 1 PROVA DE FÍSICA E SEU ENSINO

Exercício 1 Escreva as coordenadas cartesianas de cada um dos pontos indicados na figura abaixo. Exemplo: A=(1,1). y (cm)

FGE0270 Eletricidade e Magnetismo I

3 Torção Introdução Análise Elástica de Elementos Submetidos à Torção Elementos de Seções Circulares

Polícia Rodoviária Federal. Exercícios de Física Aula 1 de 5. Prof. Dirceu Pereira UNIDADE 1 - NOÇÕES SOBRE VETORES. 1) Não são grandezas vetoriais:

Aula 2 de Fenômemo de transporte II. Cálculo de condução Parede Plana Parede Cilíndrica Parede esférica

ELETRICIDADE CAPÍTULO 3 LEIS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS

Eletromagnetismo I Instituto de Física - USP: 2ª Aula. Elétrostática

Uma derivação simples da Lei de Gauss

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Mecânica. Conceito de campo Gravitação 2ª Parte Prof. Luís Perna 2010/11

Cap.12: Rotação de um Corpo Rígido

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA PME 2200 MECÂNICA B 2ª

CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL II 014.2

Energia no movimento de uma carga em campo elétrico

APÊNDICE. Revisão de Trigonometria

Grandezas vetoriais: Além do módulo, necessitam da direção e do sentido para serem compreendidas.

Condução Unidimensional em Regime Permanente

carga da esfera: Q. figura 1 Consideramos uma superfície Gaussiana interna e outra superfície externa á esfera.

20 Exercícios Revisão

4.4 Mais da geometria analítica de retas e planos

4 Campos da divergência e vorticidade de um escoamento. 4.1 Tipos de configurações de escoamento bidimensional (2D)

Análise Vectorial (revisão)

Capítulo 29: Campos Magnéticos Produzidos por Correntes

TICA. Rígidos MECÂNICA VETORIAL PARA ENGENHEIROS: ESTÁTICA. Nona Edição CAPÍTULO. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr.

Material Teórico - Sistemas Lineares e Geometria Anaĺıtica. Sistemas com Três Variáveis - Parte 2. Terceiro Ano do Ensino Médio

TICA. Rígidos MECÂNICA VETORIAL PARA ENGENHEIROS: ESTÁTICA CAPÍTULO. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr.

Cap014 - Campo magnético gerado por corrente elétrica

FGE0270 Eletricidade e Magnetismo I

Lei de Ampère. (corrente I ) Foi visto: carga elétrica com v pode sentir força magnética se existir B e se B não é // a v

Lei de Gauss II Revisão: Aula 2_2 Física Geral e Experimental III Prof. Cláudio Graça

3. Estática dos Corpos Rígidos. Sistemas de vectores

APOSTILA. AGA Física da Terra e do Universo 1º semestre de 2014 Profa. Jane Gregorio-Hetem. CAPÍTULO 4 Movimento Circular*

UFABC - Física Quântica - Curso Prof. Germán Lugones. Aula 14. A equação de Schrödinger em 3D: átomo de hidrogénio (parte 2)

Mecânica Técnica. Aula 5 Vetor Posição, Aplicações do Produto Escalar. Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues

r r r r r S 2 O vetor deslocamento(vetor diferença) é aquele que mostra o módulo, a direção e o sentido do menor deslocamento entre duas posições.

Aula 16. Nesta aula, iniciaremos o capítulo 6 do livro texto, onde vamos estudar a estabilidade e o equilíbrio do plasma como um fluido.

a) A energia potencial em função da posição pode ser representada graficamente como

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Ensino Médio. Nota. Aluno(a): Nº. Série: 3ª Turma: Data: / /2018. Lista 3 Potencial Elétrico

O perímetro da circunferência

Movimento Circular. o movimento circular uniforme o força centrípeta o movimento circular não uniforme

Lei de Gauss. Ignez Caracelli Determinação do Fluxo Elétrico. se E não-uniforme? se A é parte de uma superfície curva?

Série II - Resoluções sucintas Energia

UFSCar Cálculo 2. Quinta lista de exercícios. Prof. João C.V. Sampaio e Yolanda K. S. Furuya

Licenciatura em Engenharia Civil MECÂNICA II

SOLUÇÃO PRATIQUE EM CASA - FÍSICA

No sistema de coordenadas cilíndricas, dado que a geometria a ser estudada é um anular, a equação 2-2 se torna:

2/27/2015. Física Geral III

IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO

Provas finais. Prova final 1 1 Prova final 2 6 Soluções das Provas finais 10

carga da esfera: Q densidade volumétrica de carga: ρ = r.

2/27/2015. Física Geral III

CAPÍTULO 7: CAPILARIDADE

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Problema de três corpos. Caso: Circular e Restrito

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

PME 2200 Mecânica B 1ª Prova 31/3/2009 Duração: 100 minutos (Não é permitido o uso de calculadoras)

Plano de Aulas. Matemática. Módulo 20 Corpos redondos

Modelagem Matemática de Sistemas Mecânicos Introdução às Equações de Lagrange

FGE0270 Eletricidade e Magnetismo I

LEIS DE NEWTON APLICADAS AO MOVIMENTO DE FOGUETES

Transcrição:

Pova II Nome: Infomações: Duação de 2 hoas. Pode come e bebe duante a pova. Pode faze a pova à lápis. Pode usa calculadoa sem texto. A pova tem complexidade pogessiva. A tentativa de violação de qualque ega abaixo anulaá o teu exame. Não consulte mateial ou colegas. Sente viado/a paa fente. Vá ao banheio antes ou depois do exame. Rascunho apenas no veso da pova. Desligue e guade o celula. 1. As afimações a segui são cetas ou eadas? Justifique sua esposta. a Num vótice de aio R em otação de copo sólido a ciculação paa qualque R é zeo. A. Ceto 4 B. Eado b A taxa de defomação dada po: e ij = 1 ui 2 x j + u j x i, com i j exclui o temo u. A. Eado 4 B. Ceto c Considee uma bolha de a esféica com diâmeto 0,1 mm, submesa, com o cento a 1 m de pofundidade num tanque com água do ma com densidade ρ em epouso. A pessão no cento dela é dada 4 exatamente po p = ρgh. A. Eado B. Ceto d A foça centípeta tem a mesma dieção da foça centífuga, mas sentido oposto, potanto num sistema 4 em equilíbio otacional elas se anulam. A. Ceto B. Eado e A equação de Benoulli na foma 1 2 ρu2 +ρgz+p = B. é aplicável a fluxos estacionáios, iotacionais 4 e incompessíveis. A. Ceto B. Eado Página 1 de 6

2. Maque uma altenativa coeta f=campo escala, u=campo vetoial: 10 f Veto Escala NDA u Veto Escala NDA f Veto Escala NDA u Veto Escala NDA u Veto Escala NDA f Veto Escala NDA f Veto Escala NDA u Veto Escala NDA f Veto Escala NDA u Veto Escala NDA 3. O fluxo dado pelas equações abaixo é incompessível? Demonste matematicamente e desceva bevemente como é o fluxo. 1 u = y x 2 + y 2 î v = x x 2 + y 2 ĵ w = 22 7 ˆk 4. Considee a equação de Navie Stokes na notação usual e esponda: ρ D u Dt = p + µ 2 u + ρ g + ρ Ω Ω 2ρ Ω u. 1 Página 2 de 6

a Em que latitudes a aceleação centífuga te deixaá mais o mais leve possível? b Simplifique a equação 1 paa o caso linea e foçado pelo vento, usando a gavidade apaente. c Simplifique e modifique a equação 1 paa um fluxo linea e invíscido que ocoe sobe o Tópico do Sepentáio 30 N de um exoplaneta que gia de foma que um dia de lá tem 30 minutos daqui. Dê a esposta em temos de Ω que é a velocidade angula da Tea. Comente a tua esposta.. Considee o fluxo lamina bi-dimensional ente dois cículos concênticos, como indicado na figua ao lado. Seja 1 o aio do cículo inteno que gia com velocidade angula Ω 1 e 2 o aio do exteno que gia com velocidade angula Ω 2. Há um fluido newtoniano ocupando todo o espaço. Vamos pecisa da equação de Navie Stokes em coodenadas cilíndicas paa tata este poblema: u t + u u + u θ u u θ t + u u θ + u θ u θ onde 2 = 1 = 1 p ρ + µ 2 u u ρ 2 2 u θ 2 = 1 p 2 u θ u θ ρ + µ ρ + 1 2 2 + u2 θ 2 + 2 u 2 u u θ 2 3 2 4 a Estas equações são simplificadas e ficam na foma: 0 = 1 p ρ 0 = µ + u2 θ 1 u θ 6 Associe odenadamente os temos ou gupos de temos que foam eliminados da Equação 2 com a justificativa física paa eliminá los da equação. Página 3 de 6

b Paa obte u θ no espaço ente = 0 e = 2 intege a Equação 6 duas vezes em. Ao faze isso ficam 10 2 constantes de integação a detemina. Use as condições de não escoegamento paa detemina essas constantes. c Qual a expessão paa u θ quando 2? Fisicamente o que epesenta esse fluxo? Página 4 de 6

d Qual a expessão paa u θ quando 1 0? Fisicamente o que epesenta esse fluxo? e Qual a expessão paa u θ quando 1 2? Fisicamente o que epesenta esse fluxo? 6. Suponha que temos um tanque de 18 m de aio e nele fazemos um vótice apoximadamente iotacional e estável cujo olho tem um aio idealmente pequeno. A foça centífuga po unidade de volume paa um aio de 0.08 m é 7.2 N.m 3. a Que temo da equação de Navie Stokes faz o papel de foça centípeta nesse vótice? 1 b Utilize a foma geal da equação de Benoulli paa fluxos iotacionais: 2 u2 + gz + dp ρ = B e 1 calcule a depessão z em m paa = 2 cm e = 0. cm. Página de 6

Questão 1 2 3 4 6 Total Pontos 20 10 1 1 30 20 110 Nota Memóia não volátil: Γ = C u. dl Convesão do sistema etangula x, y, z paa o cilíndico, θ, z e vice-vesa: x = cos θ, y = sin θ, z = z e = x 2 + y 2, θ = actan y x, z = z. Quanto aos vesoes, i x = i cos θ i θ sin θ, i y = i sin θ + i θ cos θ, i z = i z Sistema de Coodenadas Cilíndico ou Pola Função escala E = E, θ, z Função vetoial V = u, θ, zî + u θ, θ, zîθ + u z, θ, zîz Gadiente E = E Divegente V = 1 u Rotacional V = 1 u z î + 1 1 + u θ z + u î z E + î θ u θ + E z î z u z z uz + 1 u θ î θ 1 u î z Página 6 de 6