FENÔMENOS DE TRANSPORTE

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Duas placas planas paralelas estão situadas a 3mm de distância. A placa superior move-se com velocidade de 4m/s, enquanto que a inferior está imóvel. Considerando que um óleo (  = 0,15 stokes e  = 905 kg/m3 ) ocupa o espaço entre elas, determinar a tensão de cisalhamento que agirá sobre o óleo.
ν = 0,15 stokes = 0,15 cm2/s = 1,50 . 10-5 m2/s
 = νρ= 1,50 . 10-5 (m2/s) 905 (kg/m3) = 0,0136 (N. s / m2)
dv
τ = 
dy
 τ = . v0 / e 
τ = 0,0136 (N. s / m2) . 4 (m/s) / 0,003 (m)  = 18,1 (N/m2)
portanto,
τ = 18,1 Pa
(5) Uma placa retangular de 4 m por 5 m escorrega sobre o plano inclinado da figura, com velocidade constante, e se apoia sobre uma película de óleo de 1 mm de espessura e de  = 0,01 (N. s / m2). Se o peso da placa é 100 N, quanto tempo levará para que a sua parte dianteira alcance o fim do plano inclinado.
Ftang = G . cos(60º) = 100 0,50 = 50 N
A = 5 4 = 20 m2
∆S . cos(60º) = 10 ∆S = 20 m
dv
τ = 
dy
 τ = . v0 / e τ = ( Ftang / A) v0 = (Ftang . e /  . A)
v0 = 50 (N) 0,001 (m) / 0,01 (N. s / m2) 20 (m2) = 0,25 m/s
v0 = (∆S / ∆t)  ∆t =  20 (m) / 0,25 (m/s)  = 80 s
∆t = 80 s
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
(1) A massa específica de um fluido é 610 kg/m3. Determinar o peso específico e a densidade.
Respostas : 5984 N/m3 e 0,610
(2) Um tanque de ar comprimido contém 6 kg de ar a 80 oC, com peso específico de 38,68 N/m2. Determine o volume do tanque.
Resposta : 1,52 m3
(3) O peso de 3 dm3 de uma substância é 2,7 Kgf. A viscosidade cinemática é 10-5 m2/s. Se g é 10 m/s2, determine a viscosidade dinâmica no sistema métrico.
Resposta : 9 x 10-4 Kgf.s/m2
(4) Uma placa quadrada de 1 m de lado e 20 N de peso, desliza sobre uma película de óleo em plano inclinado de 30º. A velocidade da é placa é constante e igual a 2 m/s. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é 2 mm ?
Resposta : 0,01 N.s/m2