Defina os seguintes termos usando texto e equações:
c) Fluidos não-newtonianos independentes do tempo.

Passo 1

Neste exercício, vamos definir o termo “Fluidos não-newtonianos independentes do tempo”. Vamos trabalhar com o conteúdo de Mecânica dos Fluidos, especificamente na parte que estuda os diferentes tipos de fluidos e suas propriedades. Para resolver, precisaremos entender o que caracteriza um fluido não-newtoniano e como sua viscosidade se comporta de maneira independente do tempo.

Passo 2

Primeiro, é importante saber o que são fluidos não-newtonianos. Diferente dos fluidos newtonianos, cuja viscosidade permanece constante independentemente da taxa de deformação aplicada, os fluidos não-newtonianos têm uma viscosidade que varia conforme a taxa de deformação.

Passo 3

A expressão “independentes do tempo” indica que, embora a viscosidade do fluido não-newtoniano varie com a taxa de deformação, essa variação não depende do tempo. Ou seja, a relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação não muda com o passar do tempo.

Passo 4

Matematicamente, para fluidos não-newtonianos independentes do tempo, a relação entre a tensão de cisalhamento ( tau) e a taxa de deformação ( dudy) pode ser descrita por uma lei de potência:
tau = k ( dudy )^n
onde:
  • tau é a tensão de cisalhamento,
  • k é a constante de consistência do fluido,
  • dudy é a taxa de deformação,
  • n é o índice de dilatância que indica a natureza do fluido (se n < 1, o fluido é pseudoplástico; se n = 1, é newtoniano; e se n > 1, é dilatante).

Resposta

Fluidos não-newtonianos independentes do tempo são aqueles cuja viscosidade varia com a taxa de deformação, mas não depende do tempo. A relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação é dada por:
tau = k ( dudy )^n

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