O coeficiente ou fator de atrito no escoamento laminar depende de:
(a)
;
(b)
;
©
;
(d) v, D,
;
(e) nenhuma das respostas anteriores.
(a)
(b)
©
(d) v, D,
(e) nenhuma das respostas anteriores.
Passo 1
Então, temos uma questão sobre o fator de atrito no escoamento laminar. O que a gente precisa saber aqui são os componentes que influenciam esse fator de atrito quando o fluxo está suave, ou seja, laminar. Vamos precisar entender alguns conceitos básicos de mecânica dos fluidos e identificar quais grandezas estão envolvidas na fórmula do fator de atrito.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é escoamento laminar. É quando o fluido se move de maneira ordenada, em camadas paralelas, sem mistura turbulenta. Nesse tipo de fluxo, a fórmula do fator de atrito, geralmente usada na equação de Darcy-Weisbach, depende de certas grandezas físicas.
Passo 3
A equação de Darcy-Weisbach para o fator de atrito
em escoamento laminar é dada por:
Onde
é o número de Reynolds, que é calculado por:
Aqui,
é a velocidade do fluido,
é o diâmetro do tubo,
é a densidade do fluido e
é a viscosidade dinâmica.
Passo 4
Observando a fórmula do número de Reynolds, vemos que ele depende diretamente de
(velocidade),
(diâmetro),
(densidade) e
(viscosidade). Como o fator de atrito
está inversamente relacionado ao número de Reynolds, ele também depende dessas quatro grandezas.
Passo 5
Agora, vamos analisar as alternativas dadas:
- (a)
: Inclui todas as grandezas que identificamos na fórmula. - (b)
: é a vazão e é o comprimento, que não aparecem diretamente na fórmula. - ©
: Adiciona a rugosidade , importante em escoamentos turbulentos, não laminares. - (d)
: Adiciona a aceleração da gravidade , que não é relevante aqui. - (e) nenhuma das respostas anteriores: Não é o caso, já que a alternativa (a) está correta.
Resposta
A alternativa correta é (a)
.