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 ( tau = mu cdot dvdy ) 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.

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