2- Explique o que o Número de Reynolds significa fisicamente no processo de escoamento, quais os intervalos numéricos com seu respectivo nível de escoamento. (1,5)

Passo 1

O enunciado pede para explicar o significado físico do número de Reynolds no escoamento de fluidos e indicar os intervalos numéricos típicos associados aos diferentes regimes de escoamento. O conteúdo envolve mecânica dos fluidos—mais especificamente a comparação entre forças inerciais e viscosas.

Passo 2

Definimos o número de Reynolds como a razão entre forças inerciais e forças viscosas no escoamento. Matematicamente,
\mathrm{Re} \;=\;\frac{\rho\,V\,L}{\mu}
onde
\rho é a densidade do fluido,
V é a velocidade característica do escoamento,
L é um comprimento característico (por exemplo, diâmetro de um tubo),
\mu é a viscosidade dinâmica.
Físicamente, quanto maior \mathrm{Re}, maior a influência das forças inerciais (tendência do fluido a continuar em movimento), levando a escoamentos mais desordenados. Quanto menor \mathrm{Re}, dominam as forças viscosas (atrito interno), promovendo escoamentos suaves e ordenados.

Passo 3

Os intervalos de \mathrm{Re} e seus regimes típicos em escoamento interno (como em tubos) são:
• Para \mathrm{Re}\lesssim 2000: escoamento laminar, linhas de corrente paralelas e sem mistura transversal significativa.
• Para 2000\lesssim\mathrm{Re}\lesssim 4000: região de transição, instabilidades surgem, o escoamento oscila entre laminar e turbulento.
• Para \mathrm{Re}\gtrsim 4000: escoamento turbulento, forte mistura e flutuações caóticas da velocidade.

Resposta

O número de Reynolds mede a razão entre forças inerciais e viscosas no fluido, indicando se o escoamento será laminar (forças viscosas dominantes, \mathrm{Re}\lesssim2000), transicional 2000\lesssim\mathrm{Re}\lesssim4000 ou turbulento (forças inerciais dominantes, \mathrm{Re}\gtrsim4000).

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