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AULAS DE MECÂNICAS DOS FLUIDOS

O Que é Viscosidade - Lei de Newton da Viscosidade

Conheça o Curso Mecânica dos Fluidos

Conteúdo da Aula

Na quarta aula da série "Mecânica dos Fluidos Fácil e Descomplicada", são apresentados os conceitos fundamentais sobre viscosidade e a Lei de Newton da viscosidade.

Esta aula também esclarece a diferença entre fluidos newtonianos e não-newtonianos.

O ponto de partida é a revisão do princípio da aderência e da experiência das duas placas, conceitos abordados anteriormente. Essa base é usada para introduzir a noção de tensão de cisalhamento, que é definida como a força tangencial dividida pela área de contato.

Utilizando novamente a analogia da piscina e da pranchinha de natação, é demonstrado que a aplicação de uma força gera um movimento na placa superior, que induz uma variação de velocidade no fluido. Essa variação ocorre de forma gradativa da placa inferior (velocidade zero) até a superior (velocidade máxima), caracterizando o perfil de velocidades.

Newton observou que, em muitos fluidos, a tensão de cisalhamento é proporcional ao gradiente de velocidade (variação da velocidade em relação à posição vertical, dy).

Essa relação é expressa pela fórmula: τ = μ (dv/dy)

Onde:

τ é a tensão de cisalhamento;
μ é a viscosidade dinâmica (ou absoluta);
dv/dy é o gradiente de velocidade.

Fluidos que obedecem essa lei são chamados newtonianos. Fluidos não newtonianos, por sua vez, têm comportamentos diversos e não seguem essa relação de proporcionalidade. Exemplos de fluidos não newtonianos incluem misturas de amido com água e o asfalto sob pressão.

A viscosidade é explicada como a propriedade que mede a resistência ao escoamento: quanto maior a viscosidade, mais difícil é o movimento do fluido. São mostrados exemplos visuais com diferentes óleos, ilustrando como a viscosidade influencia o comportamento do fluido.

Importante destacar que a viscosidade tem comportamentos diferentes para líquidos e gases com variação de temperatura. Para líquidos, a viscosidade diminui com o aumento da temperatura. Para gases, a viscosidade aumenta com a temperatura.

Por fim, é apresentada uma forma prática de cálculo da tensão de cisalhamento:

τ = μ (vo/E)

Onde vo é a velocidade da placa e "E" é a folga entre as placas.

Essa aproximação é muito últil e bastante precisa para pequenas distâncias.

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Conheça o Professor

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Micelli Camargo é:

 

Mais de 20 anos de carreira, sendo 16 anos envolvido na área de bombas e equipamentos industriais atuando com engenheiros de vendas e aplicação e também instrutor técnico, ministrando treinamentos diversos.

 

Como professor já passou de 25 anos de experiência, incluindo a atuação como professor universitário por  5 anos em uma faculdade de Engenharia Mecânica na cidade de São Paulo.

 

Criou o canal Engenhria e Cia em 2016 e desde então vem compartilhando conteúdo técnico na área de engenharia, tanto do ponto de vista conceitual, com prático, hoje com quase 50.000 inscritos

 

2018 foi lançado o primeiro curso online, dando inicio a trajetória da Engenharia e Cia: Cursos e Treinamentos com seus cursos e treinamentos online e já atingiu a marca de 1200 alunos  em seus cursos e treinamentos online.

 

Em 2022 teve início o atendimento corporativo pela Engenharia e Cia, tendo realizado dezenas de treinamentos com centenas de profissionais treinados.

 

Hoje, possui parceria com empresas do ramo de bombas e selos mecânico, como a OMEL, a Vallair e a Embraseal para ministrar treinamentos para seus funcionários e clientes.

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