Conceitue:
a) Fluido. Fluido newtoniano e fluido não newtoniano. Classifique e dê exemplos;

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente conceituar:
  • O que é um fluido;
  • O que é fluido newtoniano e fluido não newtoniano;
  • Classificar cada um e dar exemplos.
    O conteúdo aqui é Mecânica dos Fluidos, mais especificamente viscosidade e comportamento reológico. Vamos precisar falar de tensão de cisalhamento e taxa de deformação (gradiente de velocidade).

Passo 2

Primeiro, o que é fluido?
Um fluido é qualquer substância que, quando você aplica uma força de cisalhamento (tipo deslizar uma camada sobre a outra), ele continua a se deformar indefinidamente enquanto a força estiver lá. Diferente de um sólido, que para de deformar depois de um certo ponto, o fluido “escorre”.
  • Tensão de cisalhamento (τ): força por área paralela à superfície.
  • Taxa de deformação (𝛾̇): quão rápido as camadas deslizam (du/dy).

Passo 3

Fluido newtoniano
É aquele que relaciona τ e 𝛾̇ de forma linear e proporcional, com uma constante de proporcionalidade chamada viscosidade (μ).
Fórmula básica (Lei de Newton da viscosidade):
tau = mu,dudy
Onde:
- τ é a tensão de cisalhamento;
- du/dy é a taxa de deformação;
- μ é a viscosidade (constante).
Exemplos: água, ar, óleo mineral (desde que a temperatura seja constante).

Passo 4

Fluido não newtoniano
Aqui a relação τ×𝛾̇ não é linear e/ou μ não é constante. A viscosidade varia conforme 𝛾̇ ou tempo. Podemos classificar em:
  1. Pseudoplásticos (shear-thinning): viscosidade cai quando você acelera o escoamento. Ex.: tintas, sangue, ketchup (ele fica mais líquido quando você chacoalha).
  2. Dilatantes (shear-thickening): viscosidade aumenta com a taxa de deformação. Ex.: mistura de amido de milho e água (o famoso Oobleck).
  3. Plásticos de Bingham: só começam a fluir depois de uma tensão limite (τ₀). Acima disso, têm uma parte linear. Modelo: tau = tau0 + etap,dudy
    Ex.: pasta de dente, argamassa de construção.

Resposta

Fluido é substância que escoa indefinidamente sob cisalhamento. Fluid-newtoniano obedece τ=μ(du/dy) com μ constante (água, ar). Fluido não newtoniano não tem μ fixo, dividindo-se em pseudoplástico (viscosidade cai, ex.: ketchup), dilatante (viscosidade sobe, ex.: Oobleck) e plástico de Bingham (precisa vencer τ₀, ex.: pasta de dente).

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