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Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2017 · questão 60

Cesgranrio Petrobras 2017 Física · Viscosidade e regimes de escoamento

Questão 60

Em um escoamento sobre uma placa plana, a velocidade do fluido em contato com a superfície sólida é zero, embora o fluido esteja em movimento.

A condição de não escorregamento é uma característica de todos os escoamentos de fluidos

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de resolver.

Assunto

Não escorregamento na parede: o fluido em contato com o sólido tem a velocidade do sólido, e isso é efeito da viscosidade.

Objetivo

Dizer a que classe de fluidos pertence a condição de não escorregamento. O que está em jogo é ligar aderência à parede a viscosidade.

Conceitos para revisar

Viscosidade e parede

As moléculas do fluido aderem à superfície; a viscosidade transmite esse freio às camadas vizinhas, formando a camada limite. Sem viscosidade, o fluido deslizaria na parede.

\[v_{\text{parede}} = 0\ \text{(fluido viscoso)}\]
fluido ideal escorrega

As outras classes

Barotrópico, compressível e não newtoniano são classificações de outra natureza, e o fluido ideal é justamente o sem viscosidade.

\[\text{ideal} = \text{sem viscosidade}\]
(B) é o oposto

Preparar o terreno antes de resolver.

Dados

GrandezaValor
Fato velocidade zero na superfície sólida
Pergunta a classe de fluidos em que isso vale

Conversões

Nenhuma: a questão é conceitual.

Estratégia

  1. Aderência à parede é viscosidade.
  2. Fluido ideal não adere.

Agora sim, resolver.

Passos lógicos

A resolução tem 3 passos. Revele um de cada vez e, antes de abrir cada um, tente prever a linha de raciocínio.

1

Descartar

Ideal não tem atrito interno; barotrópico, compressível e não newtoniano dizem outra coisa.

\[\text{(A), (B), (C), (D): fora}\]
2

Viscosos

Todo fluido real, viscoso, adere à parede.

\[\text{(E)}\]
3

Responder

(E).

\[(E)\]

Resposta

\[\text{fluidos viscosos}\]
Alternativa E

Acelerar, conferir e escapar da armadilha.

Como resolver rápido

É definição: não escorregamento é propriedade de fluido viscoso.

\[\text{aderência à parede} \Leftarrow \text{viscosidade}\]
\[\text{(E)}\]

Avaliar a coerência

1Fluido ideal desliza na parede

Elimina (B). Atalho mental.

2Compressibilidade e reologia não decidem a parede

Elimina (A), (C) e (D), confirma (E).