Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 38
O que o coeficiente de atrito representa no escoamento sobre uma placa plana? Como ele está relacionado com a força de arrasto que age sobre a placa?
Passo 1
Tudo certo povo do bem?? Bora resolver essa questão comigo?
Para entender o que o coeficiente de atrito representa no escoamento sobre uma placa plana, é importante sabermos que o coeficiente de arrasto total é a soma do coeficiente de arrasto por pressão e do coeficiente de arrasto por atrito, ou seja:
Mas, para o fluxo paralelo sobre uma placa plana, o arrasto de pressão é zero e, portanto, o coeficiente de arrasto de pressão também será zero, isso faz com que o coeficiente de arrasto total será igual ao coeficiente de arrasto por atrito.
Portanto, o coeficiente de arrasto por atrito representa o coeficiente de arrasto total.
Passo 2
Agora, para compreender como coeficiente de atrito está relacionado com a força de arrasto que age sobre a placa, temos que lembrar que a força total de arrasto que atua sobre um corpo é igual à soma da força de atrito e da força de arrasto por pressão, ou seja:
mas aqui, como a ação de arrasto por pressão é zero, o arrasto total será igual ao arrasto de atrito.
Se o coeficiente de atrito for conhecido, a força de arrasto pode ser calculada usando a fórmula fornecida abaixo.
Aqui é o coeficiente de atrito, é a densidade, é a área da superfície da placa exposta ao fluxo de fluido e é a velocidade. Portanto a força de arrasto que age sobre a placa se relaciona com o coeficiente de atrito pela equação
Resposta
O coeficiente de arrasto por atrito representa o coeficiente de arrasto total
A força de arrasto se relaciona com o coeficiente de atrito pela equação