UERJ 2024 COLETÂNEA XII MECÂNICA DOS FLUIDOS EQUAÇÃO DE NAVIER STOKES

Esta aula desenvolve a aplicação da Segunda Lei de Newton a uma partícula fluida, com ênfase na aceleração de transporte, nas forças de pressão e na obtenção das equações diferenciais do movimento. A partir de hipóteses simplificadoras, serão construídas soluções para escoamentos particulares, preparando o aluno para compreender as equações de Navier–Stokes.

1. Aceleração de transporte e aceleração material

Revisão dos conceitos de campo de velocidade e trajetória de uma partícula fluida.

Diferença entre a descrição lagrangiana, que acompanha uma partícula, e a descrição euleriana, que observa o escoamento em pontos fixos do espaço.

Definição da derivada material da velocidade.

Decomposição da aceleração em duas parcelas:

Aceleração local: variação da velocidade com o tempo em um ponto fixo.

Aceleração convectiva ou de transporte: variação da velocidade causada pelo deslocamento da partícula entre regiões com velocidades diferentes.

Desenvolvimento das componentes cartesianas da aceleração de transporte.