Conceitue:
a) Fluido. Fluido newtoniano e fluido não newtoniano. Classifique e dê exemplos;
b) Lei de Pascal. Princípio de Arquimedes e Princípio de Steven. Apresente as aplicações para medição de pressão.

Passo 1

Beleza, o enunciado quer que a gente conceitue alguns tópicos de Mecânica dos Fluidos e ainda mostre aplicações de cada lei/princípio pra medir pressão. Então:
• Conteúdo: definições de fluido (Newtoniano e não-Newtoniano) e três leis/princípios (Pascal, Arquimedes e Stevin).
• O que precisamos: entender o que é fluido, como classificar Newtoniano vs. não-Newtoniano, e depois descrever cada lei com alguma fórmula em LaTeX e dar exemplos de aparelhos que medem pressão usando essas ideias.

Passo 2

Definição de fluido e classificação
  1. Fluido é qualquer substância que deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento, por menor que ela seja. Na prática, não oferece resistência a um “esforço de corte” como os sólidos.
  2. Fluido Newtoniano é aquele em que a tensão de cisalhamento τ é proporcional ao gradiente de velocidade (taxa de deformação). A expressão em LaTeX é tau = mu,dudy
    onde μ é a viscosidade, u a velocidade e y a coordenada perpendicular ao escoamento. Exemplo: água e ar.
    3) Fluido não-Newtoniano não segue essa proporcionalidade linear. A viscosidade aparente varia com a taxa de deformação. Exemplos: ketchup (encerra-plástico), sangue (pseudoplástico), amido de milho em água (dilatante).

Passo 3

Lei de Pascal
– Enunciado: em um fluido em repouso, qualquer variação de pressão aplicada em um ponto é transmitida integralmente a todos os pontos do fluido.
– Fórmula básica:
p1 = p2
se ambos os pontos estão ligados no mesmo volume de fluido sem peso específico variável.
– Aplicação em medição de pressão: prensa hidráulica e freios hidráulicos. A gente aplica força pequena em um êmbolo pequeno e obtém força grande num êmbolo maior, porque
F1A1=F2A2,implies,F2=F1A2A1

Passo 4

Princípio de Arquimedes
– Enunciado: um corpo imerso total ou parcialmente em um fluido recebe de baixo para cima uma força (empuxo) igual ao peso do volume de fluido deslocado.
– Expressão em LaTeX:
E = rhorm fluido,g,Vrm deslocado
onde ρ é a densidade do fluido, g a aceleração da gravidade e V o volume deslocado.
– Aplicação em medição de pressão/densidade: hidrómetro (mede densidade de líquidos), balança hidrostática e até navios, que precisam empurrar um volume certo de água pra flutuar.

Passo 5

Princípio de Stevin (Stevinus)
– Enunciado: em um fluido em repouso, a pressão aumenta com a profundidade conforme o peso da coluna de fluido acima.
– Fórmula em LaTeX:
p = prm superficial + rho,g,h
onde h é a profundidade, ρ a densidade e a pressão na superfície (normalmente atmosférica).
– Aplicações em medição de pressão:
• Piezômetro (tubo vertical aberto onde a coluna de líquido “marca” a pressão)
• Manômetro de coluna de líquido (ex.: U-manômetro)
• Barômetro de mercúrio (mede pressão atmosférica com coluna de Hg)

Resposta

a) Fluido é substância que flui sob cisalhamento; Newtoniano (τ=μ du/dy, ex.: água) e não-Newtoniano (viscosidade varia, ex.: ketchup).
b)
• Pascal: pressão transmitida igualmente (prensa hidráulica).
• Arquimedes: empuxo = ρ g V deslocado (hidrómetro, navios).
• Stevin: p=p₀+ρgh (piezômetro, manômetro, barômetro).

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