Calcule a tensão cisalhante existente no movimento de óleo SAE20 a
entre duas placas sabendo que a velocidade da placa superior é
e a espessura do óleo é de 4 mm .
Óleo SAE
viscosidade dinâmica
Óleo SAE
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que trata de tensão cisalhante no movimento de óleo entre duas placas. O que a gente precisa aqui é calcular a força por unidade de área que age no óleo quando uma das placas está se movendo. Para isso, vamos usar a viscosidade dinâmica do óleo e a velocidade da placa.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é tensão cisalhante. Basicamente, é a força que o óleo exerce para resistir ao movimento das placas. A fórmula para calcular isso é:
Onde:
-
é a tensão cisalhante -
é a viscosidade dinâmica do óleo -
é a diferença de velocidade entre as placas -
é a distância entre as placas
Passo 3
Vamos identificar os valores que a gente já tem na questão:
- Viscosidade dinâmica (
) = 0,029 N·s/m² - Velocidade da placa superior (
) = 3 m/s - Espessura do óleo (
) = 4 mm = 0,004 m (a gente converte milímetros para metros dividindo por 1000)
Passo 4
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula da tensão cisalhante:
Passo 5
Vamos calcular a parte da fração primeiro:
Passo 6
Agora, multiplicamos esse resultado pela viscosidade dinâmica:
Resposta
A tensão cisalhante existente no óleo SAE20 é de 21,75 N/m².