Engenharia

Curso: Engenharia Civil Disciplina: Fenômenos de Transporte Docente: Profa. Dra. Viviany Geraldo de Morais Colaboração: Profa. Denise Diniz

UNIDADE 4 – FUNDAMENTOS DO ESCOAMENTO DOS FLUIDOS – CINEMÁTICA
1-Introdução:
A Física é uma ciência que procura entender e explicar os fenômenos naturais que nos cercam, especialmente no que concerne às propriedades e interações da matéria e da energia. Trata dos componentes fundamentais do Universo, as forças que eles exercem e os resultados destas forças. O termo vem do grego φύσις (physis), que significa natureza, pois nos seus primórdios ela estudava, indistintamente, muitos aspectos do mundo natural. Como ciência, a Física faz uso do método científico e baseia-se na Matemática e na Lógica para a formulação de seus conceitos. Achar que o estudo da Física não é importante é o mesmo que nos trancar num quarto fechado e escuro e não querer saber de nada. A Mecânica é uma das áreas da Física mais utilizadas pela Engenharia. A ESTÁTICA, que estudamos anteriormente, é a parte da Mecânica que estuda o fluido em repouso, estático, sem movimento. A CINEMÀTICA é a parte da Mecânica que estuda o escoamento dos fluidos sem se preocupar com as suas causas. Na DINÂMICA, são estudadas as causas dos movimentos dos fluidos.

2-Campo de velocidade:
Entre as propriedades do escoamento, destaca-se o campo de velocidade. Seja o volume de fluido ( mostrado na Fig. 1.

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Figura 1 – Determinação do Campo de Velocidades em um Ponto. A velocidade instantânea do fluido no ponto C é igual à velocidade instantânea do volume infinitesimal δ( que passa pelo ponto C no instante de tempo em questão. O campo de velocidade, é função das coordenadas x, y e z e do tempo t. A completa representação do

campo de velocidades é dada por:

O vetor velocidade,

pode ser expresso em termos de suas três componentes escalares. Chamando

estas componentes nas direções x, y e z de, respectivamente, u, v e w, o campo de velocidades pode ser escrito