Duas medições de tensão de cisalhamento em uma superfície e a taxa de variação da deformação por cisalhamento (du/dy) para um fluido foram determinados como sendo tau1=0,14 N / m^2, (du/dy) 1=13,62 s^-1 e tau2=0,48 N / m 2,(du / dy)2=153 s^-1. Classifique o fluido como newtoniano ou nãonewtoniano.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre fluidos e precisa descobrir se o fluido é newtoniano ou não newtoniano. Para isso, nos deram duas medições de tensão de cisalhamento ( tau) e a taxa de variação da deformação por cisalhamento ( dudy). Vamos precisar usar a relação entre essas duas grandezas para classificar o fluido.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é um fluido newtoniano. Um fluido é chamado de newtoniano quando a tensão de cisalhamento ( tau) é diretamente proporcional à taxa de deformação ( dudy). Essa relação pode ser expressa pela fórmula:
tau = mu dudy
Aqui, mu é a viscosidade do fluido, que é constante para fluidos newtonianos. Se a viscosidade muda conforme a taxa de deformação, o fluido é não newtoniano.

Passo 3

Vamos calcular a viscosidade para cada uma das medições. Para a primeira medição:
mu1 = tau1dudy1 = 0,14 , N/m^213,62 , s^-1 approx 0,01028 , N cdot m^-2 cdot s

Passo 4

Agora, para a segunda medição:
mu2 = tau2dudy2 = 0,48 , N/m^2153 , s^-1 approx 0,00314 , N cdot m^-2 cdot s

Passo 5

Vamos comparar os valores de viscosidade que calculamos. Se o fluido fosse newtoniano, essas viscosidades deveriam ser iguais ou muito próximas. Mas aqui temos:
mu1 approx 0,01028 , N cdot m^-2 cdot s
mu2 approx 0,00314 , N cdot m^-2 cdot s
Esses valores são diferentes, o que indica que a viscosidade varia com a taxa de deformação.

Resposta

O fluido é não newtoniano.

Exercícios relacionados