Mecânica dos fluidos/Vídeos

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Leis básicas[editar | editar código-fonte]

  1. No-slip condition O vídeo mostra que a velocidade do fluido é nula junto a uma superfície sólida.

Tensão superficial[editar | editar código-fonte]

  1. Tensão superficial (1) O vídeo mostra vários efeitos da tensão superficial, uma "hipótese bem sucedida", conforme diz o narrador.
    1. 0'32" a 1'03" - Uma armação de arame e barbante é mergulhada em uma solução de água e sabão. Um filme fino se forma no contorno limitado pelos sólidos. Na ausência de tensão externa, o filme puxa o barbante para dentro, devido à tensão superficial elevada. O fato de a tensão no filme ser uniforme em todas as direções explica por que o barbante forma arcos de círculo. Com a aplicação de tensão externa, o perímetro do filme aumenta, aumentando a tensão superficial (que, como sabemos, é proporcional ao perímetro de contato), equilibrando-a.
    2. 1'15" a 1'27" - Um aro de barbante é colocado sobre a solução, tomando uma forma relaxada. Quando se aplica tensão sobre a superfície, aparece uma tensão interna que a equilibra; o barbante sofre o efeito dessa tensão interna e assume a forma circular.
    3. 1'30" a 2'15" - Botes de acampamento (ing. camperboats) oferecem uma maior superfície de contato na traseira do que na dianteira, por isso são ligeiramente impulsionados para a frente. Em contraste, partículas de formato irregular são impulsionadas aleatoriamente.
    4. 2'16" a 2'55" - Bolhas de sabão sempre se interceptam formando ângulos de 120. Por isso, apenas três bolhas podem tocar-se ao mesmo tempo; uma intersecção de quatro bolhas é instável.
    5. 2'56" a 4'11" - Nas interfaces água/cera, mercúrio/vidro e água/sabão formam-se ângulos diferentes de intersecção.
    6. 4'52" a 5'14" - A tensão é maior no lado côncavo de uma superfície do que no lado convexo. Por isso, a fumaça é expelida do interior do balão para o exterior.
    7. 6'24" a 7'11" - Como a diferença de pressão é inversamente proporcional ao raio de curvatura, a pressão interna é muito grande em bolhas pequenas. Isso indica que a formação de uma nova bolha é muito difícil. No béquer em ebulição mostrado, aparentemente formam-se muitas novas bolhas a cada momento, mas o que acontece é apenas o aumento de bolhas já existentes no fundo, presas a irregularidades na superfície ou a partículas sólidas em suspensão. Em um recipiente bem liso e com água limpa, a ebulição é insuficiente para formar novas bolhas.
    8. 7'12" a 7'57" - Um tubo com espaço na ponta para ar atua de maneira eficiente na formação de novas bolhas.
    9. 7'58" a 8'38" - Uma taça de chopp contém muito gás carbônico, mas poucas bolhas estão aparentes, até ser introduzido um tubo de vidro que atua como núcleo de formação de novas bolhas.
    10. 8'39" a 9'33" - Uma gota de água cai da torneira quando a tensão superficial não pode suportar seu peso. Uma gota de álcool, que possui tensão superficial muito menor e densidade apenas ligeiramente menor, cai quando atinge um tamanho menor.
    11. 9'34" a 9'33" - A ascenção capilar é muito maior no caso da água que no do álcool.
  2. Tensão superficial (2) Continuação do anterior.

Aerodinâmica[editar | editar código-fonte]

  1. Efeito aerodinâmico da sucção O vídeo mostra a formação de fluxo separado na parte traseira de um objeto não aerodinâmico (no caso, uma asa colocada em ângulo muito acentuado), e como a sucção de fluido no local faz com que o escoamento torne-se laminar. A sucção, em um caso prático, pode ser feita por meio de meras fendas abertas na superfície da asa.

Fluxo em canais abertos[editar | editar código-fonte]

  1. Formação de ressalto hidráulico O vídeo mostra como a colocação de um obstáculo em um canal aberto provoca a formação de um ressalto hidráulico. A montante do obstáculo, o escoamento é subcrítico; a jusante, sobrecrítico; o escoamento a montante é mais lento e mais profundo, e a jusante, mais veloz e mais raso. Quando uma comporta a jusante é fechada, o nível da água se eleva, e o ressalto hidráulico fica submerso; a diferença na altura da água antes e depois do obstáculo fornece uma medida da perda de carga. Durante todo o vídeo, pode-se notar turbulência e fluxo secundário no fundo do canal, logo depois do obstáculo.
  2. Transporte de resíduos sólidos em um ressalto hidráulico O vídeo mostra como a velocidade de escoamento muda em um ressalto hidráulico, e como isso interfere no transporte de resíduos sólidos. Como a velocidade é pequena a montante do ressalto, ocorre depósito de sedimentos; a jusante não, pois a velocidade é maior. Mesmo uma camada espessa de detritos é transportada pelo fluido em escoamento supercrítico.