modulo 2 - Propriedades dos Fluidos

- Princípio da Aderência:
Este princípio afirma que as partículas de fluido que estão junto a um contorno sólido apresentam
a mesma velocidade do contorno (corpo) sólido.
- Experiência das duas placas:
Aplicando-se o princípio da aderência à experiência das duas placas, uma fixa e a outra móvel,
chegamos ao perfil de velocidades esboçado na figura 3.
- Lei de Newton da viscosidade:
Newton realizou o experimento das duas placas e verificou que ao aplicar a força F à placa
superior (móvel), esta era inicialmente acelerada até adquirir uma velocidade constante, o que permitiu
concluir que o fluido aplicava à placa uma força contrária ao movimento e de mesma intensidade. Após
vários experimentos, chegou à equação:
 dV
 dY
τ = µ.
onde: τ = Tensão de cisalhamento
µ = Viscosidade absoluta ou dinâmica
dV
= Gradiente de velocidade
dY
- Simplificação prática da Lei de Newton da Viscosidade:



Em casos reais, como nos mancais de máquinas, motores, a distância entre as placas é bem pequena, da
ordem de décimos de milímetros ou até menos. Nesses casos, admite-se um perfil linear de velocidades,
tornando assim muito fácil a análise.
dV V − 0
≅
dY
ε
ou
dV V
=
dY
ε
ou
τ = µ.
V
ε
1º EXERCÍCIO RESOLVIDO
A seguinte equação permite determinar a tensão de
cisalhamento em função do gradiente de velocidade em unidades do SI τ = 0,002 dv
. Pededy
se determinar a viscosidade cinemática do fluido cuja massa especifica é 800 kg/m³.
Do gradiente de velocidade resulta que a viscosidade absoluta é 0,002
Logo a viscosidade cinemática é : υ =
Ns
.
m²
µ 0,002
m²
=
= 2,5.10 −6
ρ
800
s
2º EXERCÍCIO RESOLVIDO: Têm-se duas placas planas, sendo uma delas móvel de área 2,0
m2 e a outra extensa e fixa, distanciada de 1 mm. Entre elas há fluido de viscosidade absoluta 0,001
kgf.s/m2 . Sabendo-se que a velocidade com que a placa se movimenta é de 1m/s constante, que o perfil
de velocidades é linear, calcular o valor da força propulsora F.
Pela Lei de Newton da Viscosidade:
Fatrito =
µVA 0,001.1.2
=
= 2kgf
ε
0,001