Valor
Considere duas placas (uma acima da outra) cujo espaço entre elas é de 5 mm . A placa de cima move-se com velocidade de
,jenquanto a placa de baixo é fixa. Se 0 espaço entre as placas for preenchido com glicerina (
), qual a tensão de cisalhamento que agirá no óleo? Considere perfil linear de velocidade.
Passo 1
Então, o que temos? Duas placas paralelas, separadas por 5 mm (0,005 m). A de cima desliza a 0,5 m/s e a de baixo está parada. O espaço entre elas está cheio de glicerina, de viscosidade cinemática ν=0,0012 m²/s e densidade ρ=1260 kg/m³.
Conteúdo: Mecânica dos fluidos – fluido newtoniano, tensão de cisalhamento e perfil de velocidade linear.
Vamos precisar transformar ν em viscosidade dinâmica μ e depois usar a lei de Newton do escoamento:
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Conteúdo: Mecânica dos fluidos – fluido newtoniano, tensão de cisalhamento e perfil de velocidade linear.
Vamos precisar transformar ν em viscosidade dinâmica μ e depois usar a lei de Newton do escoamento:
Passo 2
Primeiro, calcula a viscosidade dinâmica μ.
Teoria rápida: viscosidade cinemática ν (m²/s) relaciona-se com a dinâmica μ (Pa·s) via
Teoria rápida: viscosidade cinemática ν (m²/s) relaciona-se com a dinâmica μ (Pa·s) via
Substituindo:
Passo 3
Agora, como o perfil de velocidade é linear, a variação de velocidade ao longo de y é constante.
Passo 4
Finalmente, aplica a lei de Newton para tensão de cisalhamento (τ):
Resposta
A tensão de cisalhamento na glicerina é aproximadamente