Propriedades dos Fluidos: Newtonianos, Não Newtonianos e Fluidos Ideais

Newtonianos: Fluidos que apresentam a tensão cisalhante diretamente proporcional à taxa de deformação angular e, a constante de proporcionalidade é a viscosidade dinâmica (µ) do fluido.

Não newtonianos: a relação entre a tensão cisalhante e a taxa de deformação angular vai depender do valor da tensão cisalhante e do tempo de aplicação desta.

Fluido Ideal: fluido sem viscosidade (u=0), o escoamento de fluidos ideais é sem atrito, não existem tensões cisalhantes.

Lei de Newton da Viscosidade: “A tensão cisalhante que atua numa interface tangente à direção do escoamento é proporcional ao gradiente de velocidade na direção normal à superfície.

Fluido Pseudoplástico: é aquele cuja viscosidade aparente decresce conforme a taxa de deformação cresce, ou seja, torna-se finos quando sujeito a tensões de cisalhamento. Exemplos: soluções de polímeros, suspensões coloidais e a polpa de papel em água.

Fluido de Bingham (Plástico Ideal): o fluido não se deforma até que seja atingida uma tensão crítica de cisalhamento (t0). Exemplo: suspensões de argila e pasta de dente.

Fluido Dilatante: é aquele cuja viscosidade aparente cresce conforme a taxa de deformação cresce, ou seja, o fluido torna-se mais espesso quando sujeito a tensões de cisalhamento. Exemplos: suspensões de amido e de areia.

Pressão Absoluta = Pressão Manométrica + Pressão Barométrica

Pressão Absoluta = Pressão Barométrica – Pressão subatmosférica (“vácuo”)

1) Uma caixa d'água de área de base 1,2m X 0.5 m e altura de 1 m pesa 1000N. Que pressão ela exerce sobre o solo? a) Quando estiver vazia; b) Quando estiver cheia com água. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s².

a) p = 1000/0,6 = 1666,67 Pa

b) peso da coluna de água = 1,2*0,5*1 = 0,6 m³ * 10000 = 6000 N

P = (1000+6000)/0,6 = 26666,67 Pa

2) Uma placa circular com diâmetro igual a 0,5m possui um peso de 200N, determine em Pa a pressão exercida por essa placa quando a mesma estiver apoiada sobre o solo.

3) Os reservatórios da figura são cúbicos e são enchidos pelos tubos, respectivamente, em 100s e 500s. Determinar a velocidade média da água na seção (A), sabendo que o diâmetro do conduto nessa seção é 1 m.

4) A figura mostra um tanque de gasolina com infiltração de água. Se a densidade da gasolina é 0,68 determine a pressão absoluta no fundo do tanque (γH2O = 9800 N/m³).

5) Um tubo admite água (ρ=1000 kg/m³) num reservatório com uma vazão de 20L/s. No mesmo reservatório é trazido óleo (ρ = 800 kg/m³) por outro tubo com uma vazão de 10 L/s. A mistura homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção reta tem uma área de 30 cm². Determinar a massa específica da mistura no tubo de descarga e sua velocidade.

6) Um hidrômetro de massa 2,2 g, tem uma haste cilíndrica na sua parte superior medindo 3 mm de diâmetro. Qual será a diferença de altura de flutuação do hidrômetro em um óleo de densidade 0,780 e em álcool de densidade 0,821?

2. A areia movediça é um fluido newtoniano ou não newtoniano? Qual a principal característica desta classificação?

É um fluido não Newtoniano já que sua viscosidade varia de acordo com a tensão aplicada.

3-Qual a relação entre a massa específica da areia e a massa específica média de uma pessoa? Esta relação justifica o afundamento completo da pessoa?

A areia movediça tem massa específica duas vezes maior que a de uma pessoa, o que prevê o afundamento até, mais ou menos, na cintura.

6) Um hidrômetro de massa 2,2 g, tem uma haste cilíndrica na sua parte superior medindo 3 mm de diâmetro. Qual será a diferença de altura de flutuação do hidrômetro em um óleo de densidade 0,780 e em álcool de densidade 0,821?