Explique por que, mesmo não havendo diferença de pressão, existe deslocamento do fluido entre as placas.
Passo 1
Vamos lá! O enunciado pergunta por que, mesmo sem diferença de pressão, o fluido se desloca entre as placas. Vamos trabalhar com conceitos de viscosidade e forças de cisalhamento para entender isso. Precisaremos saber um pouco sobre como os fluidos respondem quando as superfícies em contato com eles se movem.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é viscosidade. Viscosidade é uma medida de quão “espesso” ou “resistente” um fluido é ao fluxo. Por exemplo, mel tem maior viscosidade que a água porque flui mais devagar.
Passo 3
Quando uma das placas se move em relação à outra, ela tenta “puxar” as camadas de fluido próximas a ela. Mesmo sem uma diferença de pressão para empurrar o fluido, o movimento da placa cria uma força de cisalhamento no fluido devido à sua viscosidade.
Passo 4
A força de cisalhamento (
) pode ser calculada usando a fórmula:
onde
é a viscosidade do fluido,
é a mudança na velocidade do fluido, e
é a distância entre as camadas do fluido.
Passo 5
Mesmo que a pressão seja constante, o gradiente de velocidade (
) criado pelo movimento da placa leva à geração dessa força de cisalhamento. Essa força faz com que o fluido se desloque de uma camada para outra.
Passo 6
Portanto, o deslocamento do fluido ocorre devido à ação da viscosidade e da força de cisalhamento gerada pelo movimento relativo das placas, mesmo sem variação de pressão.
Resposta
O fluido se desloca entre as placas devido à viscosidade e à força de cisalhamento geradas pelo movimento relativo das placas, mesmo na ausência de diferença de pressão.