Defina e comente sobre: d) Fluidos Newtonianos.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre Fluídos Newtonianos. O que a gente precisa fazer aqui é definir o que são esses fluidos e comentar um pouco sobre eles. Para isso, vamos usar conceitos básicos de mecânica dos fluidos, como viscosidade e tensão de cisalhamento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um fluido. Um fluido é uma substância que pode fluir e não tem forma fixa, ou seja, ele se adapta ao recipiente onde está. Isso inclui líquidos e gases.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre viscosidade. Viscosidade é basicamente a “espessura” de um fluido, ou seja, quão resistente ele é ao fluxo. Por exemplo, a água tem viscosidade baixa e o mel tem viscosidade alta.
Passo 4
Os fluidos são classificados com base em como sua viscosidade se comporta quando eles são submetidos a uma força que tenta deformá-los, chamada de tensão de cisalhamento. Essa relação é o que distingue diferentes tipos de fluidos.
Passo 5
Um fluido é chamado de Newtoniano se sua viscosidade permanece constante, independentemente da taxa de cisalhamento. Isso significa que a relação entre a tensão de cisalhamento (
) e a taxa de deformação (
) é linear, e pode ser expressa pela fórmula:
Aqui,
é a viscosidade dinâmica do fluido.
Passo 6
Na prática, isso quer dizer que se você aumentar a força aplicada ao fluido, a taxa de deformação aumenta de forma proporcional, mantendo a viscosidade sempre a mesma. Exemplos clássicos de fluidos Newtonianos são a água, o ar e a maioria dos óleos simples.
Passo 7
É importante notar que nem todos os fluidos são Newtonianos. Alguns, chamados de não-Newtonianos, têm viscosidade que varia com a taxa de cisalhamento. Exemplos incluem ketchup e tinta, que podem ficar mais fluidos quando agitados e mais viscosos quando em repouso.
Resposta
Fluidos Newtonianos são aqueles cuja viscosidade permanece constante independentemente da taxa de cisalhamento a que são submetidos. Eles exibem uma relação linear entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação, como visto na fórmula
. Exemplos comuns incluem água e ar, e eles se comportam de maneira previsível em diversas situações práticas.