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Lista 2
Viscosidade e Tensão de Cisalhamento
Prof. Marcelo Henrique
Engenharia
1)
A distribuição de velocidade para o escoamento laminar desenvolvido entre
placas paralelas é dada por
𝑢
𝑢𝑚á𝑥
2𝑦 2
=1−( )
ℎ
Onde h é a distância separando as placas; a origem está situada na linha mediana
𝑁∙𝑠
entre as placas. Considere um escoamento de água a 15ºC (𝜇𝐻2 𝑂,15℃ = 1,14 𝑚2 ), com
umáx=0,10m/s e h=0,25mm. Calcule a tensão de cisalhamento na placa superior e dê
o seu sentido. Esboce a variação da tensão de cisalhamento numa seção transversal
do canal, conforme tabela abaixo: (Resposta: 𝜏𝑦𝑥 = −1,83 𝑁⁄𝑚2 )
2)
y=
0mm
y=
0,025mm
y=
0,05mm
y=
0,075mm
y=
0,1mm
y=
0,125mm
A distribuição de velocidade para o escoamento laminar desenvolvido entre
placas paralelas é dada por
𝑢
𝑢𝑚á𝑥
2𝑦 2
=1−( )
ℎ
Onde h é a distância separando as placas; a origem está situada na linha mediana
𝑁∙𝑠
entre as placas. Considere um escoamento de água a 15ºC (𝜇𝐻2 𝑂,15℃ = 1,14 𝑚2 ), com
umáx=0,05m/s e h=1mm. Calcule a força sobre uma seção de 1 m2 da placa inferior e
dê o seu sentido. (Resposta: 𝐹 = 0,228𝑁)
3) Petróleo bruto, com densidade relativa SG=0,85 e viscosidade 𝜇 = 2,15 ×
10−3 𝑙𝑏𝑓 ∙ 𝑠⁄𝑓𝑡 2 , escoa de forma permanente sobre uma superfície inclinada de
𝜃 = 30𝑔𝑟𝑎𝑢𝑠 para baixo em relação à horizontal, numa película de espessura
h=0,125 in. O perfil de velocidade é dado por
𝑢=
𝜌𝑔
𝑦2
(ℎ𝑦 − ) 𝑠𝑒𝑛𝜃
𝜇
2
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(A coordenada x está ao longo da superfície e y é normal a ela.) Trace o perfil
de velocidade. Determine a magnitude e o sentido da tensão de cisalhamento
que atua sobre a superfície. (Dados: 𝜌𝐻2 𝑂 = 1,94
𝑙𝑏𝑓
𝜏𝑦𝑥 = 0,277 𝑓𝑡 2)
𝑠𝑙𝑢𝑔
𝑓𝑡 3
𝑓𝑡
; 𝑔 = 32,174 𝑠2 ) (Resposta: