Mecanica Dos Fluidos

Apresentação

Ao conversamos sobre a Atividade Prática Supervisionada (ATPS), reparamos no primeiro ato que estávamos para por em prática o que estamos estudando em sala de aula, para isso precisamos um pouco mais de desempenho, isto é, introduzindo ao conhecimento através da pesquisa e da compreensão.

Na Etapa 1 apresentamos um estudo sobre a definição e propriedades dos fluidos.

Na Etapa 2 temos apresentamos a estática e cinemática dos fluidos.

Etapa 1

Propriedades dos Fluidos

“Algumas propriedades são fundamentais para a análise de um fluido e representam a base para o estudo da mecânica dos fluidos, essas propriedades são específicas para cada tipo de substância avaliada e são muito importantes para uma correta avaliação dos problemas comum entre encontrados na indústria.”

Prof. Msc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia.

1.1. Desenhar o esboço do projeto dos reservatórios com todas as suas dimensões físicas.

Nesse processo de conhecimento aplicamos a formula “prisma retangular” para descobrirmos a área da base e a altura do reservatório.

Com os cálculos obtivemos uma base de 6,695m² e um volume de 5,0213m³ (5000 litros).

Figura 1 – Reservatorio

Fonte: Robson Henrique Albano, 2014

No estudo a ser realizado foi considerado que o 1° passo tinha que ser calculado o volume total com base, área e altura.

1.2. Determinar a massa e o peso específico da água quando o reservatório principal estiver em seu nível máximo.

Massa especifica= 0,9982 g/cm3

Gravidade= 9,8665 m/s

Com os valores de massa específica da água e aceleração da gravidade dados no Passo 2, foi utilizada a fórmula dada em sala de aula para obtenção do peso específico da água.

Massa.

M=ρ.V

M=998,2 X 5,0213

M=5012,2617m³

27º = 0,99652g/cm³

Ϫ=ρ X g

Ϫ=996,52 X 9,8665

Ϫ=9,832N/m³

Neste caso consideramos que para o desenvolvimento do problema encontramos valores de cálculos do peso especifico da água. Usamos a equação da massa especifica para encontrarmos a massa da água, e por fim determine o peso da água.

1.3. Pesquisar a viscosidade da água e o porquê do sal para garantir a viscosidade em torno do peixe.

A água é uma substância composta resultante da combinação de dois átomos de hidrogênio com um de oxigênio que na forma mais elementar de representação temos H2O. Esta composição foi descoberta em 1879, por Henry Cavendish, procedendo a queima de hidrogênio na presença de oxigênio. A água em escoamento reage à tensão de cisalhamento, sofrendo uma deformação angular que é proporcional a essa tensão. Coeficiente de viscosidade, viscosidade dinâmica, viscosidade absoluta ou somente viscosidade, é a constante de proporcionalidade definida como a razão entre essa tensão de cisalhamento e a gradiente de velocidade. É geralmente simbolizada pela letra grega minúscula "m" e tem a dimensão de força por unidade de área. Sua unidade no S.I. é poise (1 poise = 0,1N.s/m2). Em termos práticos com água fria, frequentemente trabalha-se com m = 1,03.10-4 kgf.s/m2. Segundo Fernando Kubtiza “o muco e a pele dos peixes servem como uma barreira entre a água do ambiente e os fluídos celulares e plasma dos peixes, contribuindo com a osmorregulação.” A epiderme da pele do peixe, é formada por células que excretam um muco viscoso que o ajuda a escorregar na água (diminuir o atrito), além de protegê-lo do ataque de certos micróbios, fungos, bactérias e parasitas “O sal também estimula os peixes a secretarem mais muco, que recobre as brânquias e o corpo”. Portanto, o sal é o grande responsável pela criação de um líquido viscoso (muco) que age como lubrificante, melhorando o deslizamento do peixe no meio aquoso.

Etapa 2

Estática e Cinemática dos Fluídos

“A matéria ordinária é apresentada em algum dos três estados seguintes: sólido, líquido ou gasoso. Existe um quarto estado da matéria denominado plasma que é essencialmente um gás ionizado com igual número de cargas positivas e negativas. Um sólido cristalino é aquele que tem uma estrutura periódica e ordenada, como consequência, tem uma forma que não varia, salvo pela ação de forças externas. Quando é aumentada a temperatura, os sólidos se fundem e passam para o estado líquido. As moléculas já não permanecem em posições fixas, embora a interação entre elas segue sendo suficientemente grande para que o líquido possa mudar de forma sem mudar de volume, adaptando-se ao recipiente que o contém” (. No estado gasoso, as moléculas estão em continuo movimento e a interação entre elas é muito fraca. As interações têm lugar, quando as moléculas chocam entre si. Um gás se adapta ao recipiente que o contém, porém trata de ocupar todo o espaço disponível. Neste capítulo, estudaremos os denominados fluidos ideais ou perfeitos, aqueles que podemos deslocar sem que apresentem resistência alguma. Posteriormente, estudaremos os fluidos reais, aqueles que apresentam certa resistência ao fluir. A dinâmica de fluidos é muito complexa, sobre tudo apresentam os denominados vórtices ou turbulências.

Fonte: Manual de Física Elementar. Koshkin N. I., Shirkévich M. G.. Edtorial