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.:
Resp.:
Passo 1
Então, galera, o que temos aqui é um problema de física sobre viscosidade de fluidos. Estamos entre duas placas paralelas com glicerina a 20°C. A distância entre as placas é de 6 mm, e queremos descobrir a tensão de cisalhamento necessária para mover a placa de cima a uma velocidade de 5 m/s, enquanto a placa de baixo está parada. Para resolver isso, vamos usar a relação entre tensão de cisalhamento, viscosidade, velocidade e distância entre as placas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é tensão de cisalhamento. Ela é a força por unidade de área necessária para mover uma camada de fluido em relação a outra. A equação que relaciona esses conceitos é:
onde:
-
é a tensão de cisalhamento, -
é a viscosidade do fluido, -
é a velocidade da placa, -
é a distância entre as placas.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
-
, -
, -
(convertendo milímetros para metros).
Passo 4
Agora, substituímos esses valores na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular o quociente dentro da fórmula:
Passo 6
Multiplicando pela viscosidade:
Resposta
A tensão de cisalhamento necessária é de
.