Responda se as seguintes afirmativas estão corretas ou erradas, justificando a resposta:
a) Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme não apresenta tensões cisalhantes.
a) Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme não apresenta tensões cisalhantes.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A afirmação é: “Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme não apresenta tensões cisalhantes.” Isso está relacionado ao estudo da Viscosidade na Mecânica dos Fluidos. Para resolver, vamos precisar entender o que são tensões cisalhantes e como elas se comportam em fluidos em repouso ou em escoamento uniforme.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é tensão cisalhante. Em fluidos, a tensão cisalhante (
) é a força paralela à superfície por unidade de área. Ela está relacionada à viscosidade (
) do fluido e ao gradiente de velocidade (
):
Passo 3
Agora, vamos considerar um fluido em repouso. Se o fluido não está se movendo, a velocidade (
) em qualquer ponto é constante. Isso significa que não há variação de velocidade em relação à posição (
). Substituindo na fórmula:
Então, em repouso, a tensão cisalhante é zero.
Passo 4
Em seguida, vamos analisar um fluido em escoamento uniforme. Escoamento uniforme significa que a velocidade do fluido é constante no tempo e no espaço na direção do fluxo. Portanto, não há variação de velocidade perpendicularmente à direção do fluxo (
).
Usando a mesma fórmula:
Isso indica que mesmo no escoamento uniforme, a tensão cisalhante é zero.
Passo 5
Com base nisso, podemos concluir que tanto em repouso quanto em escoamento uniforme, a tensão cisalhante em um fluido viscoso é nula.
Resposta
A afirmativa está correta. Em fluidos viscosos em repouso ou em escoamento uniforme, não há tensões cisalhantes.
Exercícios relacionados
Água entra a uma vazão mássica de
e a
em um tubo de
de diâmetro interno, onde é aquecida a
. A parte externa do tubo está envolta por um elemento de aquecimento elétrico isolado que produz um fluxo de calor uniforme de
sobre a superfície. Desprezando os efeitos de entrada, ou seja, considerando que a região de entrada é curta o suficiente a ponto de poder se considerar que todo o escoamento se encontra na região termicamente plenamente desenvolvida, determine o que é pedido nos itens a seguir.
b. O coeficiente convectivo de transferência de calor;
b. O coeficiente convectivo de transferência de calor;
Viscosidade é:
a) Uma medida da resistência ao escoamento e à deformação;
b) Uma relação entre a tensão cisalhante e o gradiente de velocidade;
c) Uma propriedade dos fluidos;
d) Todas as anteriores.
a) Uma medida da resistência ao escoamento e à deformação;
b) Uma relação entre a tensão cisalhante e o gradiente de velocidade;
c) Uma propriedade dos fluidos;
d) Todas as anteriores.
Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) justificando-a(s). De acordo com a
a) consideramos os fluidos como meios contínuos
b) desprezamos a mobilidade das moléculas e o espaçamento intermolecular
c ) os meios contínuos podem ser divididos, infinitas vezes, em partículas entre as quais não há vazios
d ) dentro da porção do espaço ocupado por um fluido, a cada ponto geométrico corresponde um ponto material fluido
a) consideramos os fluidos como meios contínuos
b) desprezamos a mobilidade das moléculas e o espaçamento intermolecular
c ) os meios contínuos podem ser divididos, infinitas vezes, em partículas entre as quais não há vazios
d ) dentro da porção do espaço ocupado por um fluido, a cada ponto geométrico corresponde um ponto material fluido
Água entra a uma vazão mássica de
e a
em um tubo de
de diâmetro interno, onde é aquecida a
. A parte externa do tubo está envolta por um elemento de aquecimento elétrico isolado que produz um fluxo de calor uniforme de
sobre a superfície. Desprezando os efeitos de entrada, ou seja, considerando que a região de entrada é curta o suficiente a ponto de poder se considerar que todo o escoamento se encontra na região termicamente plenamente desenvolvida, determine o que é pedido nos itens a seguir.
a. O número de Reynolds;
a. O número de Reynolds;