Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 50
Um bloco de massa M desliza sobre uma fina película de óleo. A espessura do filme é he a área do bloco é A. Quando liberada, a massa m exerce tração na corda, causando a aceleração do bloco. Negligencie o atrito da polia e a resistência do ar. Desenvolva uma expressão algébrica para a força viscosa que atua no bloco quando ele se move na velocidade V. Deduza uma equação diferencial para a velocidade do bloco em função do tempo. Obtenha uma expressão algébrica para a velocidade do bloco em função do tempo. A massa M = 5 kg, m = 1 kg, A = 25 cm2 eh = 0,5 mm. Se o bloco demorar 1 segundo para atingir uma velocidade de 1 m / s, determine a viscosidade, μ, do óleo. Esboce a curva V (t).
Passo 1
Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Por equilíbrio, temos que:
Somando as equações acima:
A força de atrito é dada por:
Logo:
Esta equação diferencial não é tão somples de resolver. Mas como esse não é o foco aqui, vamos pular para o resultado:
Esboçando a curva: