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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

Lista 2
Viscosidade e Tensão de Cisalhamento
Prof. Marcelo Henrique
Engenharia
(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: