Conceituar um fluido estático, ressaltando os tipos de forças que atuam nesse fluido.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão pede. Ela quer que a gente defina o que é um fluido estático e que destaque os tipos de forças que atuam nesse fluido. Para isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos de hidrostática, que é a parte da física que estuda os fluidos em repouso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um fluido. Um fluido é uma substância que pode fluir e assumir a forma do recipiente que o contém. Isso inclui líquidos e gases. Agora, um fluido estático é um fluido que está em repouso, ou seja, não está se movendo. Isso significa que todas as partes do fluido estão paradas e as condições dentro dele não mudam com o tempo.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre as forças que atuam em um fluido estático. Existem principalmente dois tipos de forças que precisamos considerar:
-
Força Peso (Gravitacional): É a força que a gravidade exerce sobre o fluido. Ela faz com que o fluido exerça uma pressão para baixo. Essa força é calculada pela fórmula:onde
é a força peso, é a massa do fluido e é a aceleração da gravidade. -
Força de Pressão: É a força exercida pelas moléculas do fluido umas sobre as outras e sobre as superfícies que estão em contato com o fluido. A pressão em um ponto do fluido estática é a mesma em todas as direções e aumenta com a profundidade. A pressão é dada por:onde
é a pressão, é a força aplicada e é a área sobre a qual a força é distribuída.
Passo 4
Além dessas, podemos considerar a força de tensão superficial em fluidos livres, que é a força que age na superfície do fluido, tentando minimizar a área superficial. Isso é mais evidente em líquidos como a água, onde vemos fenômenos como gotas formando formas esféricas.
Passo 5
Para resumir, em um fluido estático, as principais forças atuantes são:
- Força Peso: Devida à gravidade, atuando para baixo.
- Força de Pressão: Distribuída uniformemente em todas as direções dentro do fluido.
- Força de Tensão Superficial: Atuando na interface líquido-ar, mantendo a coesão das moléculas na superfície.
Resposta
Um fluido estático é um fluido que está em repouso, sem movimento. Nesse estado, as principais forças que atuam sobre o fluido são a força peso, devido à gravidade, a força de pressão, distribuída uniformemente em todas as direções, e a força de tensão superficial, que atua na superfície do fluido para manter sua coesão.
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