Questao Extra P1-2022 2

Mecânica dos Fluidos - ... QUESTÃO BÔNUS => (1,0 PONTO NA AV1) QUESTÃO Em um experimento no laboratório de reologia, um cilindro com massa de 250g, diâmetro de 12cm e altura de 9cm é inserido dentro de um cilindro maior, com diâmetro de 12,25cm. No espaço vazio entre os dois cilindros concêntricos é inserido um óleo lubrificante com viscosidade dinâmica (μ) de 90 cP. Em um dado momento, o cilindro menor é largado e, após um curto tempo de queda com aceleração (regime transiente), adquire uma velocidade constante. Com base na lei de Newton da viscosidade e na deformação causada no fluido pelo cilindro em queda, calcule: a) A velocidade máxima que este corpo atinge, considerando que o perfil de velocidade formado no fluido seja linear (Figura 1). b) A velocidade máxima que este corpo atinge, considerando que o perfil de velocidade formado no fluido seja não-linear (Figura 2). c) O laboratório de reologia estabelece um erro percentual máximo de 0,5% na comparação entre as duas metodologias empregadas no procedimento experimental e no cálculo para determinação da velocidade do cilindro. Com base neste critério, você adotaria a simplificação da lei de Newton da viscosidade para este caso? Justifique. Figura 1: Perfil de velocidade linear Figura 2: Perfil de velocidade não-linear OBS.: Todos os itens devem apresentar os cálculos detalhados, valores com unidades e considerações adotadas.