Duas chapas metálicas grandes, verticais e paralelas estão espaçadas de 10 mm. A chapa da esquerda movimenta-se com a velocidade de
e a da direita está estacionária. O espaço entre as chapas foi preenchido por um óleo pesado, com uma viscosidade de
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ii. Determinar o fluxo de momento na superfície de cada chapa. (Resp.
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ii. Determinar o fluxo de momento na superfície de cada chapa. (Resp.
Passo 1
Beleza, temos duas chapas metálicas grandes, verticais e paralelas, separadas por 10 mm (ou 0,01 metros). A chapa da esquerda está se mexendo a uma velocidade de 5 m/s, enquanto a da direita está parada. Entre elas, temos óleo pesado com viscosidade de 0,1 N·s/m². Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o fluxo de momento nas superfícies de cada chapa. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre viscosidade e como ela afeta o fluxo de momento entre as chapas.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é viscosidade. Viscosidade é uma medida de quão “grosso” ou resistente é um fluido ao escoamento. Quanto maior a viscosidade, mais difícil é para o fluido se mover. A fórmula que relaciona a força viscosa ($ F
\mu
A
V
d $) é:
Como queremos o fluxo de momento por unidade de área (ou seja, a força por área), podemos simplificar essa fórmula para obter o esforço cortante ($ \tau $):
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Substituindo na fórmula do esforço cortante:
Resposta
O fluxo de momento nas superfícies de cada chapa é de
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