Unidade 04 Cinética dos Fluidos

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Mecânica dos Fluidos
UNIDADE 04 - CINÉTICA DOS FLUIDOS
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Tópicos
> Introdução > Descrição do movimento dos fluidos 	Velocidade 	Linhas de trajetória, Linhas de Emissão e Linhas de correntes 	Aceleração 	 
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O que estuda a Cinemática?
A cinemática dos fluidos estuda o movimento dos fluidos em termos dos deslocamentos, velocidades e acelerações, sem levar em conta às forças que o produzem;
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CINEMÁTICA DOS FLUIDOS
 Sob um ponto de vista fundamental, existe uma forma distinta de descrever o movimento que é seguir a trajetória dos objetos individuais. Por exemplo, as experiências físicas nas quais uma bola em uma mesa de bilhar ou um disco em uma mesa de ar de hóquei colide com outra bola ou outro disco ou com a parede. As leis de Newton são usadas para descrever o movimento desses objetos, e podemos prever com exatidão aonde eles vão e como o momento e a energia cinética são trocados de um objeto para outro. A cinemática dessas experiências envolve acompanhar o vetor posição e o vetor velocidade de cada objeto como funções do tempo. 
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Campo de velocidade
A cinemática dos fluidos estuda o movimento dos fluidos em termos dos deslocamentos, velocidades e acelerações, sem levar em conta às forças que o produzem;
X
y
z
Partícula A
no instante t
Partícula A
no instante t+dt
rA(t)
rA(t+dt)
Trajetória da partícula
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Definições Importantes
Trajetória
Linha de Corrente (Linha de fluxo)
Tubo de corrente
Linha de emissão (filetes)
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Trajetória
Linha traçada por uma dada partícula ao longo de seu escoamento
X
y
z
Partícula no instante t1
Partícula no instante t2
Partícula no instante t3
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Linha de Corrente
Linha que tangencia os vetores velocidade de diversas partículas, umas após as outras
Duas linhas de corrente não podem se interceptar (o ponto teria duas velocidades)
X
y
z
Partícula 1
no instante t
Partícula 2
no instante t
Partícula 3
no instante t
v1
v2
v3
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Analiticamente, para escoamentos 2D, a inclinação da linha de corrente deve ser igual a tangente do ângulo que o vetor velocidade faz com o eixo x, ou seja: 
Experimentalmente, a visualização do escoamento com corantes pode facilmente produzir linhas de corrente para um escoamento permanente, mas para escoamentos não permanentes este tipo de experimento não necessariamente oferece informação sobre as linhas de corrente.
Linha de Corrente
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Tubo de Corrente (tubo de fluxo)
No interior de um fluido em escoamento existem infinitas linhas de corrente definidas por suas partículas fluidas
A superfície constituída pelas linhas de corrente formada no interior do fluido é denominada de tubo de corrente ou veia líquida
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Linha de Emissão (filete)
Linha definida pela sucessão de partículas que tenham passado pelo mesmo ponto;
A pluma que se desprende de uma chaminé permite visualizar de forma grosseira uma linha de emissão;
Ponto de
Referência