Metrologia

- Princípio da Aderência: Este princípio afirma que as partículas de fluido que estão junto a um contorno sólido apresentam a mesma velocidade do contorno (corpo) sólido.

- Experiência das duas placas: Aplicando-se o princípio da aderência à experiência das duas placas, uma fixa e a outra móvel, chegamos ao perfil de velocidades esboçado na figura 3.

- Lei de Newton da viscosidade: Newton realizou o experimento das duas placas e verificou que ao aplicar a força F à placa superior (móvel), esta era inicialmente acelerada até adquirir uma velocidade constante, o que permitiu concluir que o fluido aplicava à placa uma força contrária ao movimento e de mesma intensidade. Após vários experimentos, chegou à equação:

τ = µ.  onde: τ = Tensão de cisalhamento µ = Viscosidade absoluta ou dinâmica

 dV  dY

   

dV = Gradiente de velocidade dY

- Simplificação prática da Lei de Newton da Viscosidade:

Em casos reais, como nos mancais de máquinas, motores, a distância entre as placas é bem pequena, da ordem de décimos de milímetros ou até menos. Nesses casos, admite-se um perfil linear de velocidades, tornando assim muito fácil a análise.

dV V − 0 ≅ dY ε

ou

dV V = dY ε

ou

τ = µ.

V

ε

1º EXERCÍCIO RESOLVIDO

A seguinte equação permite determinar a tensão de

. Pededy se determinar a viscosidade cinemática do fluido cuja massa especifica é 800 kg/m³.

cisalhamento em função do gradiente de velocidade em unidades do SI τ = 0,002 dv

Do gradiente de velocidade resulta que a viscosidade absoluta é 0,002
Logo a viscosidade cinemática é : υ =

Ns . m²

µ 0,002 m² = = 2,5.10 −6 ρ 800 s

2º EXERCÍCIO RESOLVIDO: Têm-se duas placas planas, sendo uma delas móvel de área 2,0 m2 e a outra extensa e fixa, distanciada de 1 mm. Entre elas há fluido de viscosidade absoluta 0,001 kgf.s/m2 . Sabendo-se que a velocidade com que a placa se movimenta é de 1m/s constante, que o perfil de velocidades é linear, calcular o valor da