Enunciado

Considere a visualização do escoamento ao redor da esfera na Figura P4-29C. Estamos vendo linhas de corrente, linhas de emissão, linhas de trajetória ou linhas de tempo? Explique.

Visualização do escoamento sobre uma esfera, com um número de Reynolds de 15000. A visualização é produzida por uma exposição de longa duração de bolhas de ar na água.

Passo 1

O exercício quer que a gente identifique o que são as linhas brancas da foto: linhas de corrente, linhas de emissão, linhas de trajetória ou linhas de tempo.

O primeiro passo para resolver essa questão é entender o que a figura está mostrando. A imagem abaixo explica os detalhes da figura, substituindo as linhas brancas por linhas vermelhas.

A figura acima mostra com mais detalhes o que está acontecendo na figura presente no livro. Bolhas foram geradas no início do escoamento da água. Conforme as bolhas se movem, o seu trajeto fica marcado na foto, porque a imagem é produzida por uma exposição de longa duração. Ou seja, o obturador da câmera fica aberto durante um intervalo de tempo e captura todo o trajeto da bolha!

Passo 2

Em outras palavras, as linhas são rastros do trajeto das bolhas do seu trajeto. Essas marcas vermelhas não representam bolhas enfileiradas no escoamento! Isso quer dizer que essa não é a foto de um instante, mas sim a soma de tudo que acontece no escoamento durante um intervalo de tempo!

A linha de trajetória é justamente a linha formada pelo trajeto de partículas de fluido durante um intervalo de tempo. Isso significa que as linhas da imagem são linhas de trajetória!

Resposta

Estamos vendo linhas de trajetória, porque as linhas da imagem são formadas pelo trajeto de partículas de fluido em um intervalo de tempo.

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