
Mecânica dos Fluidos
Conteúdo da Aula:
Exercício: Uma placa quadrada de 1,0 m de lado e 20 N de peso desliza sobre um plano inclinado de 30º, sobre uma película de óleo. A velocidade da placa é 2 m/s e constante, conforme indicado na figura 01. Qual a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é 2 mm?
Vamos listar todas os dados fornecidos, conforme ilustrado na figura 02.
As fórmulas que serão utilizadas no problemas podem ser verificadas na figura 03.
Queremos calcular a viscosidade do óleo que está entre a placa e o plano inclinado. A partir da equação (1), podemos isolar essa variável. Obtendo a equação (2).
Precisamos fazer uma análise do diagrama de corpo do livre do problemas, conforme indicado na figura (4).
Inicialmente, num plano inclinado nós temos uma força resultante relacionado ao pelo e a inclinação do plano. Assim deveríamos ter uma aceleração da placa. No entanto, foi informado que a velocidade é constante.
Para termos velocidade constante, temos que ter somatório de forças igual a zero, uma vez que temos a lei de Newton F = m.a. Assim, a força Gx é anulada pela força tangencial do cisalhamento da fluido.
Como temos a área da placa, podemos substituir os valores.
Após realizarmos os cálculos encontramos a viscosidade do óleo igual a 0,01 Pa.s, conforme ilustrado na figura 05.
Figuras, Fórmulas e Resolução: