Responda se as seguintes afirmativas estão certas ou erradas, justificando a resposta:
a) Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme não apresenta tensões cisalhantes.

Passo 1

Vamos dar uma olhada nessa afirmação: “Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme não apresenta tensões cisalhantes.” Estamos falando de mecânica dos fluidos, especificamente sobre a viscosidade e tensões cisalhantes. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é tensão cisalhante e como ela se comporta em diferentes estados de movimento do fluido.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é tensão cisalhante. Imagine que você está empurrando um ônibus de brinquedo sobre uma mesa. A resistência que você sente enquanto empurra é semelhante à tensão cisalhante num fluido. Ela é gerada quando há uma camada de fluido se movendo em relação a outra, ou seja, quando há deformação no fluido.

Passo 3

Agora, vamos considerar o primeiro cenário: um fluido em repouso. Se o fluido não está se movendo, não há camadas deslizantes umas sobre as outras. Sem esse movimento relativo, não há tensão cisalhante atuando no fluido. Portanto, nesse caso, a afirmação está correta.

Passo 4

Em seguida, olhemos para o segundo cenário: um fluido em escoamento uniforme. Escoamento uniforme significa que a velocidade do fluido é constante em cada ponto e não há aceleração. Mesmo que o fluido esteja se movendo, se o fluxo é uniforme, não há mudança na velocidade entre as camadas do fluido. Nesse caso, também não há tensão cisalhante porque não há deformação ou deslizamento entre as camadas.

Resposta

A afirmação está certa. Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme realmente não apresenta tensões cisalhantes.

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A fórmula simplificada para transferência de calor de um tubo para o ar ambiente é dada por:
onde h é o coeficiente de transferência de calor, dado em BTU / ( , G é o fluxo mássico em lbm/(h e D é o diâmetro do tubo, em ft . Se G e D forem expressos em (min. ) e cm , respectivamente, qual será o novo valor da constante para que h seja expresso ?
No escoamento de fluidos, um parâmetro freqüentemente utilizado é o número de Reynolds, definido por:
onde e são, respectivamente, a densidade e a viscosidade do fluido, D é um comprimento característico e v uma velocidade característica. Mostre que o número de Reynolds é adimensional e calcule seu valor numérico para as seguintes condições:
  • ;
  • in.
Responda se as seguintes afirmativas estão certas ou erradas, justificando a resposta:
c) Um fluido ideal em escoamento não apresenta tensões cisalhantes.
Se o campo de velocidade é uni, bi ou tridimensional, e por quê. Para os campos de velocidade abaixo, determine:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(As quantidades e são constantes).