Considere o escoamento de água em torno de uma esfera de raio . O número de Reynolds para este escoamento é dado por: , onde, é a densidade do fluido, é a velocidade do fluido, é o diâmetro da esfera, e é a viscosidade dinâmica do fluido. Com base nessas informações:
c) Para uma velocidade de sob uma esfera de 15 cm de diâmetro, o escoamento é laminar ou turbulento ( ? Considere á Pa.s.

Passo 1

Vamos resolver o exercício que pede para determinar se o escoamento de água em torno de uma esfera de diâmetro 15 cm com velocidade de 10 m/s é laminar ou turbulento. Para isso, vamos usar o Número de Reynolds, que é uma medida importante na mecânica dos fluidos para caracterizar o tipo de escoamento. Precisamos das seguintes informações:
  • Densidade da água,
  • Viscosidade dinâmica da água,
  • Velocidade do fluido,
  • Diâmetro da esfera,

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula do Número de Reynolds:
Esse número nos ajuda a determinar se o escoamento é laminar ( ) ou turbulento ( ).

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula do Reynolds:
Então:

Passo 4

Vamos calcular o numerador:
Agora, dividimos pelo denominador:

Passo 5

Com o Número de Reynolds calculado, vamos comparar com os valores críticos:
  • Se , o escoamento é laminar.
  • Se , o escoamento é turbulento.
No nosso caso, , que é muito maior que 4000.

Resposta

O escoamento é turbulento, pois o Número de Reynolds calculado é .

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b) O caminho percorrido pela água é descrito pela seguinte expressão de campo de velocidade . Esse campo é uni, bi ou tridimensional? O regime de escoamento é permanente ou transiente?
Qual das seguintes afirmações descreve corretamente a viscosidade de um fluido?
A) A viscosidade é uma medida da resistência de um fluido ao cisalhamento.
B) A viscosidade é uma medida da densidade de um fluido.
C) A viscosidade é uma medida da pressão de um fluido.
D) A viscosidade é uma medida da temperatura de um fluido.
Para cada grandeza física listada, indique as dimensões usando a massa como a dimensão primária, e dê as unidades SI.
(b) Velocidade
Conceitue: Deformação elástica e plástica;