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Aula: Fluxo Laminar e Turbulento de Fluidos Viscosos Physics

Nesta aula, nós vamos aprender como modelar o movimento de líquidos viscosos que podem ter fluxo laminar uniforme ou fluxo turbulento não uniforme.

Plano de aula

Os alunos serão capazes de

modelar o fluxo laminar de um fluido viscoso que flui ao longo de um canal em forma de prisma retangular;
utilizar para calcular a viscosidade dinâmica de um fluido que flui ao longo de um canal em forma de prisma retangular;
descrever como a viscosidade de um fluxo afeta a turbulência do fluxo do fluido;
utilizar para calcular o número de Reynolds de um fluxo num tubo.

Lição de casa da aula

Q1:

Água que flui por um tubo tem uma viscosidade dinâmica de Pa⋅s e uma densidade de 1‎ ‎000 kg/m³. O tubo tem um diâmetro interno de 0,0055 m.

Qual é a velocidade média abaixo da qual o fluxo de água deve estar para que o número de Reynolds do fluxo se mantenha abaixo de 2‎ ‎300?

Acima de que velocidade média do fluxo de água irá o número de Reynolds exceder 2‎ ‎900?

Q2:

Água que flui num tubo tem uma viscosidade dinâmica de Pa⋅s e uma densidade de 1‎ ‎000 kg/m³. O tubo tem um diâmetro interno de 0,025 m e a água flui a uma velocidade média de 0,15 m/s. Qual é o número de Reynolds do fluxo?

Q3:

Um volume de um fluido é mantido entre duas placas horizontais paralelas, como se mostra no diagrama. A placa acima do volume de fluido move-se horizontalmente a uma velocidade . Camadas horizontais de fluido movem-se num fluxo laminar nas velocidades a . Qual das seguintes opções descreve corretamente a relação entre as velocidades das camadas?