Entre duas placas planas e paralelas tem-se glicerina a . A distância entre as placas é 6 mm e o perfil de velocidade estabelecido é linear. Qua a tensão de cisalhamento (em Pa ) necessário para mover a placa superio com uma velocidade de , sendo que a placa inferior é fixa? N.s.m .
Resp.:

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre duas placas paralelas separadas por 6 mm cheias de glicerina a 20°C. A placa de cima está se movendo a 5 m/s enquanto a de baixo permanece parada. Precisamos encontrar a tensão de cisalhamento necessária para esse movimento. Vamos usar conceitos de viscosidade e fluxo em fluidos para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é tensão de cisalhamento. Ela é a força por unidade de área que o fluido exerce para mover uma das placas. A fórmula que relaciona a tensão de cisalhamento (τ) com a viscosidade (μ), a velocidade (v) e a distância entre as placas (h) é:

Passo 3

Agora, vamos identificar os valores que temos:
  • Viscosidade, μ = 1,5 N·s/m²
  • Velocidade, v = 5 m/s
  • Distância entre as placas, h = 6 mm = 0,006 m (convertendo milímetros para metros)

Passo 4

Substituímos esses valores na fórmula:

Passo 5

Vamos calcular o que está dentro da fração primeiro:

Passo 6

Agora, multiplicamos pela viscosidade:

Resposta

A tensão de cisalhamento necessária é de 1250 N/m².

Exercícios relacionados

Uma esfera de alumínio que pesa 6 kg e inicialmente à temperatura de , é subitamente imersa num fluido a com um coeficiente de convecção de . K. Calcule o tempo necessário para arrefecer a esfera até . Considerar as propriedades termofísicas como: Resposta: segundos
Um longo fio de cobre, com de diâmetro, é exposto a uma corrente de ar a uma temperatura de 310 K . Após 30 s , a temperatura média do fio aumentou de 280 para 297 K. Usando essas informações, estime o coeficiente de transferência de calor por condução, h. . Resposta: h= .
Um óleo de massa específica igual a escoa por uma canalização de 10 cm de diâmetro. A tensão de cisalhamento na parede da canalização é de e o perfil de velocidade é dado por , em que é a distância radial medida a partir do eixo da tubulação. Qual a viscosidade cinemática do óleo?
Resp.:
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Qual é a taxa de transferência de calor por convecção entre um único bastão de cobre e o ar?
Qual a taxa total de transferência de calor dissipada de uma seção da superfície a de 1 m por 1 m . Os bastões encontram-se posicionados com uma distância entre centros de 4 mm .