2.9-São dados dois planos paralelos distanciados de
. O espaço entre os dois é preenchido com um fluido de viscosidade absoluta
. Qual será a força necessária para arrastar una chapa de espessura de
, colocada a igual distância dos dois planos, de área
, a velocidade de
.
Passo 1
O enunciado apresenta uma chapa de área
(ou seja,
) que desliza à velocidade
entre dois planos fixos separados por
. O espaço restante é preenchido com um fluido de viscosidade absoluta
.
Conteúdo: escoamento de Couette (perfil de velocidade linear), tensão de cisalhamento e força viscosa
.
Conteúdo: escoamento de Couette (perfil de velocidade linear), tensão de cisalhamento
Passo 2
Calcular a espessura de fluido em cada face da chapa. A chapa tem
de espessura e está centrada, logo cada folga vale
Passo 3
A tensão de cisalhamento na interface chapa–fluido, assumindo perfil de velocidade linear de 0 a
ao longo de
, é
onde
e
.
Passo 4
Substituindo os valores em
:
Passo 5
A força em uma face é
. Como há duas faces (superior e inferior),
Resposta
A força necessária é
.