introdução de mecânica dos fluidos

introdução de mecânica dos fluidos

(Parte 3 de 3)

Comentários prelim inares

Peixes Vôodos pássarosII

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Comentários prelim inares Poluição atmosférica Hidráulica de rios

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Comentários prelim inares Tornados Tempestades

Clima Global Furacões

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Comentários prelim inares

Bombade sangue Dispositivo de auxílio ventricular

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Comentários prelim inares

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O fluidoéum estadonãosólidodamatéria, ondeátomos ou moléculas estão livres para se moverem entre si, como emum gásouemum líquido.

Os líquidose osgases sãoconsideradosfluidos, porque ambos podemescoare mudarde forma.

Os líquidostêmum volume definido, osgases não.

A conceituçãode um fluido

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•A distinção técnicaentre um fluido e um sólido estárelacionada com a reação dos dois àaplicação de uma tensão de cisalhamento ou tangencial.

•Fluido éuma substância que se deforma continuamente quando submetida a aplicação de uma tensão de cisalhamento; não importando quão pequena seja esta tensão.

•Um sólido pode resistir a uma tensão de cisalhamento por uma deformação estática, o fluido não pode. •O fluido escoa e se deforma continuamente, enquanto a tensão decisalhamento permanece aplicada.

Sólido

Deflexão estática

Fluido

QUE EXPERIMENTO ÉESTE? 28

A conceituçãode um fluido

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movimento
•Rigorosamente existem espaços vazios entre moléculas vizinhas

•Todos os fluidos (líquidos ou gases) são constituídos por um grande número de moléculas em

•Isto cria um problema!!! Como tratar este fato matematicamente?O que fazer?

Para a descrição matemática do movimento de um fluido, a sua estrutura molecular atual ésubstituída por uma distribuição hipotética (conveniente) de matéria chamada CONTÍNUO. Como conseqüência podem ser aplicados conceitos como limites e derivadas.

Sólid o

Líquid o Gá s

Fl ui dos

Fluido real Meio contínuo

O fluidocomoum meiocontinuo

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•O conceito de um fluido como um meio continuo substitui as interações moleculares por forças equivalentes.

BALANÇO DE FORÇAS:···EME603

ρa = Σf = fgrav+ fpress+ fvisc= ρg −∇p+ μ∇²V Forças de Superfície:

30 Força de Campo:

O fluidocomoum meiocontinuo

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consideradas como pontuais

Volume Sensitivo: O conceito de partícula de fluido está associado a uma vizinhança de um ponto da região fluida e, assim, as propriedades do fluido nesta vizinhança podem ser Imagine, por exemplo, a medida da temperatura num ponto. O volume ocupado pelo sensor que mede a temperatura, por exemplo, dificilmente pode ser considerado como um ponto, por menor que ele seja. O termômetro mede a temperatura média numa vizinhança que o envolve e que possui um volume igual a várias vezes o seu volume. O volume desta vizinhança édenominado de volume sensitivoe a temperatura medida éconsiderada pontual.

•O conceito de uma partículade fluidoestáassociadoa umavizinhançade um pontodaregião… O fluidocomoum meiocontinuo

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Observações :

•A teoria molecular deve ser utilizada para calcular as propriedades dos fluidos (por exemplo, a viscosidade) quando forem associadas com o movimento molecular.

•A Hipótese do Contínuonão ésempre satisfeita. Quando se analisa, p. ex., o movimento dos gases rarefeitos,o caminho livre médio percorrido por uma molécula λ, não épequeno ao ser comparado com o comprimento característico L de um corpo no escoamento. A reentrada das espaçonaves na atmosfera da Terra éuma situação típica.

O fluidocomoum meiocontinuo

•Para você pesquisar: Qualéo significadodo númerode Knudsen?

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