Uma placa plana de espessura desprezível é presa por fios de dimensões e pesos desprezíveis, de forma a não poder girar livremente. Sopra-se ar para cima, com a velocidade na direção da placa com valor crescente, até que a balança indique zero; isto acontece com . O ar tem viscosidade cinemática , massa específica e se admite que .
- Qual a massa indicada pela balança, que tem precisão até gramas, antes de se ligar o ventilador?
- Qual a tensão de cisalhamento média que age na placa?
- Qual a indicação da balança quando o fluco de ar do ventilador tiver uma velocidade de ?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Primeiramente devemos calcular a massa da chapa que será indicada na balança e para isso temos que:
Como:
Temos que:
Portanto:
Passo 2
A tensão de cisalhamento agindo na placa é dada por:
Passo 3
A massa indicada para uma velocidade de será:
Substituindo os valores, teremos que: