Defina:
fluido compressível e incompressível.

Passo 1

O exercício pede para definirmos “fluido compressível” e “fluido incompressível”. Estamos em Mecânica dos Fluidos e, basicamente, vamos usar o conceito de densidade (ρ) e como ela varia (ou não) quando a pressão muda.

Passo 2

Antes de tudo, o que é densidade?
  • Densidade é a razão entre massa (m) e volume (V): rho = mV
Se eu aperto um pouquinho um fluido e a densidade muda muito, dizemos que ele é compressível. Se ela quase não muda, ele é incompressível. Para quantificar isso usamos o conceito de compressibilidade:
beta = -1V,dVdp,
onde é a pressão. Quanto maior , mais fácil de comprimir.

Passo 3

Fluido compressível
  • É aquele em que a densidade varia de forma significativa quando a pressão varia.
  • Em termos práticos, gases são quase sempre tratados como compressíveis, porque quando você aumenta a pressão, o volume (e, então, a densidade) muda bastante.
  • Teoricamente, dizemos que ele tem compressibilidade não nula ( relativamente grande).

Passo 4

Fluido incompressível
  • É aquele em que a densidade permanece (quase) constante, mesmo se a pressão mudar.
  • Em geral, líquidos (como a água) são modelados assim, pois a variação de volume sob pressão é tão pequena que dá para desprezar.
  • Matematicamente, consideramos e, portanto, .

Resposta

Fluido compressível: aquele em que a densidade varia de forma significativa com a pressão (ex.: gases).
Fluido incompressível: aquele em que a densidade permanece praticamente constante diante de variações de pressão (ex.: líquidos).

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