Em um escoamento externo de um fluido ao redor da seção tra...

Para resolver essa questão, é importante compreender o conceito de força de arrasto no contexto da hidrodinâmica. A força de arrasto é uma resistência que um fluido em movimento impõe sobre um corpo imerso, como um tubo circular, e ela depende de diversos fatores, como a velocidade do fluido, a densidade, e as características físicas do corpo imerso.

A alternativa correta é: A - à massa específica do fluido e ao diâmetro do duto. Esta alternativa reflete corretamente a relação proporcional entre a força de arrasto, a massa específica (ou densidade) do fluido e o diâmetro do tubo. Essa relação é frequentemente abordada em problemas de mecânica dos fluidos, onde a força de arrasto (F_d) pode ser expressa por fórmulas que incluem a densidade do fluido, área de seção transversal (relacionada ao diâmetro) e outros fatores.

Analisando as alternativas incorretas:

B - ao comprimento e ao diâmetro ao quadrado do duto: Esta alternativa está incorreta porque a força de arrasto não é diretamente proporcional ao comprimento do duto em um escoamento externo ao redor de sua seção transversal.

C - à massa específica do fluido e inversamente proporcional ao comprimento do duto: Esta opção está errada, pois a força de arrasto não se comporta de forma inversamente proporcional ao comprimento do duto no contexto de escoamento externo.

D - ao comprimento e inversamente proporcional ao diâmetro do duto: Também incorreta. A dependência inversa do diâmetro não se aplica na determinação da força de arrasto em escoamento externo.

E - à velocidade ao cubo e ao diâmetro ao quadrado do duto: A relação com a velocidade ao cubo não é uma característica típica da força de arrasto, que geralmente é proporcional ao quadrado da velocidade em escoamentos incompressíveis.

Em resumo, a escolha correta baseia-se em compreender como a densidade do fluido e o diâmetro influenciam no cálculo da força de arrasto em um escoamento.

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F = rô * A * v² * Cd / 2

A = D * L