Lei De Newton Da Viscosidade

Reza August 14, 2021
PPT Professora Érica Cristine ( ericaccta.ufcg.edu.br ) PowerPoint

A lei de Newton da viscosidade, também conhecida como lei da viscosidade de Newton, é uma lei física que descreve a relação entre o esforço aplicado em um fluido e a taxa de cisalhamento que resulta desse esforço. Foi formulada pelo físico e matemático britânico Sir Isaac Newton em 1687.

Viscosidade

Viscosidade é a medida da resistência de um fluido ao movimento. É uma propriedade física que descreve a capacidade de um fluido de se opor ao fluxo ou deformação. Um fluido com alta viscosidade é mais resistente ao movimento do que um fluido com baixa viscosidade.

A viscosidade dos fluidos é influenciada por vários fatores, como temperatura, pressão e composição química. Por exemplo, a viscosidade da água aumenta à medida que a temperatura diminui, enquanto a viscosidade do mel é muito maior do que a da água.

Lei de Newton da Viscosidade

A lei de Newton da viscosidade afirma que a taxa de cisalhamento (τ) de um fluido é proporcional ao esforço aplicado (F) dividido pela área da superfície (A) e pela distância entre as superfícies (d) do fluido:

τ = (F / A) / d

Essa relação pode ser expressa matematicamente como:

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τ = η * (dv / dy)

onde η é a viscosidade do fluido e dv / dy é a taxa de cisalhamento. Essa equação é conhecida como lei de Newton da viscosidade.

A lei de Newton da viscosidade é válida apenas para fluidos newtonianos, que são fluidos cuja viscosidade não varia com a taxa de cisalhamento. Isso significa que a viscosidade de um fluido newtoniano é constante, independentemente da força aplicada a ele.

Exemplo Prático

Um exemplo prático da lei de Newton da viscosidade é o uso de um viscosímetro para medir a viscosidade de um fluido. Um viscosímetro é um instrumento que usa a lei de Newton da viscosidade para determinar a viscosidade de um fluido.

O viscosímetro consiste em um tubo cilíndrico com um líquido dentro. Um pistão é usado para aplicar uma força ao fluido, criando uma taxa de cisalhamento. A taxa de cisalhamento é medida pela velocidade do fluido que flui através do tubo.

A lei de Newton da viscosidade é usada para calcular a viscosidade do fluido, usando a seguinte equação:

η = (F * R^4) / (8 * V * l)

onde F é a força aplicada ao pistão, R é o raio do tubo, V é a velocidade do fluido e l é o comprimento do tubo.

Aplicações da Lei de Newton da Viscosidade

A lei de Newton da viscosidade é usada em muitas aplicações industriais e científicas. Algumas das aplicações mais comuns incluem:

  • Medição da viscosidade de fluidos em laboratórios
  • Projeto de tubulações e sistemas de bombeamento para fluidos
  • Desenvolvimento de lubrificantes para motores e maquinaria
  • Estudo do fluxo sanguíneo no corpo humano
  • Desenvolvimento de revestimentos para superfícies marítimas para reduzir a resistência ao movimento

Conclusão

A lei de Newton da viscosidade é uma lei física fundamental que descreve a relação entre o esforço aplicado em um fluido e a taxa de cisalhamento que resulta desse esforço. É uma ferramenta importante para medir a viscosidade de fluidos e é usada em muitas aplicações industriais e científicas.

FAQs

1. A viscosidade de um fluido pode mudar?

Sim, a viscosidade de um fluido pode mudar com mudanças na temperatura, pressão ou composição química.

2. Todos os fluidos são newtonianos?

Não, nem todos os fluidos são newtonianos. Alguns fluidos, como a tinta, apresentam uma viscosidade que varia com a taxa de cisalhamento.

3. Como a lei de Newton da viscosidade é usada na indústria?

A lei de Newton da viscosidade é usada na indústria para projetar sistemas de tubulação e bombeamento de fluidos, desenvolver lubrificantes para motores e maquinaria, e estudar o fluxo sanguíneo no corpo humano, entre outras aplicações.

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Reza Herlambang

Eu sou um escritor profissional na área de educação há mais de 5 anos, escrevendo artigos sobre educação e ensino para crianças na escola.

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