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Para um certo escoamento incompressível, bidimensional no plano xy, a componente da velocidade na direção y é dada por v = x2 + 2xy. Para que a equação da continuidade seja satisfeita, a componente da velocidade, na direção x, será:

(A) − x2 + f(y)
(B) x2 + f(y)
(C) − y2 − 2xy + f(y)
(D) y2 − 2xy + f(y)
(E) x2 + 2xy + y2 + f(y)
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Enviado por estudandocomquestoes há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a equação da continuidade para um escoamento incompressível bidimensional. A equação da continuidade é dada por: \[ \frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} = 0 \] onde \( u \) é a componente da velocidade na direção x e \( v \) é a componente da velocidade na direção y. Dado que \( v = x^2 + 2xy \), vamos calcular a derivada parcial de \( v \) em relação a \( y \): \[ \frac{\partial v}{\partial y} = 2x \] Agora, substituímos na equação da continuidade: \[ \frac{\partial u}{\partial x} + 2x = 0 \] Isso implica que: \[ \frac{\partial u}{\partial x} = -2x \] Para encontrar \( u \), integramos em relação a \( x \): \[ u = -x^2 + f(y) \] onde \( f(y) \) é uma função arbitrária de \( y \). Assim, a componente da velocidade na direção x que satisfaz a equação da continuidade é: \[ u = -x^2 + f(y) \] Portanto, a alternativa correta é: (A) − x² + f(y).

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