Defina e dê exemplos de Fluidos Newtonianos e Fluidos não Newtonianos. O que os diferencia?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente definir o que são Fluidos Newtonianos e Fluidos não Newtonianos, dar exemplos de cada um e explicar o que os diferencia. Isso envolve entender um pouco sobre como os fluidos se comportam quando submetidos a forças, então vamos precisar dar uma olhada nas propriedades de viscosidade e como ela varia com a taxa de deformação.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre Fluidos Newtonianos. Essencialmente, esses fluidos seguem a Lei de Newton da Viscosidade. Essa lei diz que a tensão de cisalhamento (força por unidade de área) é diretamente proporcional à taxa de deformação (ou seja, a velocidade com que o fluido está sendo deformado). A fórmula fica assim:
Aqui,
é a tensão de cisalhamento,
é a viscosidade do fluido,
é a taxa de deformação. A chave é que a viscosidade
é constante, não importa a velocidade de deformação.
Passo 3
Agora, exemplos de Fluidos Newtonianos são mais comuns do dia a dia. Pense em água, ar, óleo de motor. Por exemplo, a água que você bebe é um fluido Newtoniano porque sua viscosidade não muda quando você mexe ela mais rápido ou mais devagar.
Passo 4
Vamos mudar para Fluidos não Newtonianos. Esses fluidos não seguem a Lei de Newton da Viscosidade. Isso significa que a viscosidade pode mudar dependendo da taxa de deformação que você aplica a eles. Existem diferentes tipos de comportamentos não Newtonianos, como fluidos pseudoplásticos, dilatantes, tixotrópicos e reopéticos.
Passo 5
Exemplos de Fluidos não Newtonianos incluem ketchup, que fica mais ralo quando você agita; poluição de lava (como a massinha de brinquedo chamada “Oobleck”, feita de amido de milho e água), que pode comportar-se como sólido ou líquido dependendo da força aplicada; e pinturas, que podem mudar de viscosidade conforme são misturadas ou refletidas.
Passo 6
O que diferencia esses dois tipos de fluidos é basicamente como a viscosidade responde à taxa de deformação. Enquanto os fluidos Newtonianos mantêm uma viscosidade constante independentemente de como você os movimenta, os fluidos não Newtonianos alteram sua viscosidade com a velocidade ou a força aplicada. Isso faz com que os não Newtonianos tenham comportamentos mais complexos e variados no dia a dia e em aplicações industriais.
Resposta
Fluidos Newtonianos são aqueles cuja viscosidade permanece constante independente da taxa de deformação, como água e óleo de motor. Fluidos não Newtonianos têm viscosidade que varia conforme a taxa de deformação, como ketchup e a mistura de amido de milho com água (Oobleck). A principal diferença entre eles é que os fluidos Newtonianos mantêm uma viscosidade constante sob diferentes forças, enquanto os não Newtonianos alteram sua viscosidade conforme a força ou a velocidade com que são manipulados.
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