Exercícios Resolvidos de Escoamento

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Enunciado

Desprezando-se a fase transiente do movimento, que é, em geral, muito rápida quando se fala de partículas, partículas caminham com velocidade terminal na direção do campo de forças a que estão submetidas (mesmo se essa não for a única componente de seu movimento). Entretanto, há uma diferença na velocidade terminal se esse campo de forças for gravitacional ou centrífugo. Diga qual é essa diferença e explique o porquê de sua existência.

Passo 1

Essa é uma diferença muitoooo importante. É tipo a cereja do bolo quando se fala em escoamento, então não vai esquecer, ok?

Quando o escoamento ocorre submetido ao campo gravitacional b → = g → , o campo é constante e por isso a velocidade terminal é constante!

Já para entender o que ocorre quando a partícula está submetida ao campo centrífugo, precisamos avaliar a fórmula do campo centrífugo:

b → = Ω 2 r

Em que:

Ω   é   a   v e l o c i d a d e   a n g u l a r r   é   o   r a i o

Repara que quando o campo de forças é centrífugo ele NÃO é constante; vemos que ele é linearmente dependendo do raio, r .

Escrevendo a expressão da velocidade terminal para b → = Ω 2 r :

v t = 2 V ( ρ S - ρ ) Ω 2 r A ρ C D 2 = A l g o * r

Notamos que v t é diretamente proporcional a r quando o campo é centrífugo.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)