Defina viscosidade? Qual(is) o(s) outro(s) nome(s) dado(s) a viscosidade?

Passo 1

O enunciado pede duas coisas:
  1. Definir o que é viscosidade.
  2. Informar quais outros nomes são dados à viscosidade.
Não há dados numéricos fornecidos no enunciado.

Passo 2

Definição intuitiva (linguagem simples e concreta). Viscosidade é a propriedade de um fluido que mede a resistência ao escoamento causada pelo atrito interno entre camadas do fluido que se deslocam com velocidades diferentes. Pense em duas lâminas finas de fluido paralelas: se a lâmina de cima se move mais rápido que a de baixo, a tendência natural é que as camadas tentem arrastar umas às outras; essa “resistência” interna é a viscosidade. Exemplos pragmáticos:
  • Mel tem alta viscosidade (escorre devagar).
  • Água tem baixa viscosidade (escorre fácil).

Passo 3

Definição formal (lei de Newton para fluidos newtonianos). Para um fluido newtoniano, a relação entre tensão de cisalhamento e gradiente de velocidade é dada por
\tau = \mu\,\frac{du}{dy},
onde:
  • \tau é a tensão de cisalhamento (força por área, em \mathrm{Pa}=\mathrm{N/m^2}),
  • \mu é a viscosidade dinâmica (também chamada de viscosidade absoluta; unidades \mathrm{Pa\cdot s}),
  • u é a velocidade paralela à superfície considerada,
  • y é a coordenada perpendicular às camadas.
Interpretação dessa fórmula: a tensão necessária para manter um certo gradiente de velocidade é proporcional ao gradiente; a constante de proporcionalidade é \mu. Quanto maior \mu, maior a força por área exigida para obter o mesmo gradiente de velocidades — ou seja, mais “viscoso” é o fluido.

Passo 4

Viscosidade dinâmica versus viscosidade cinemática e unidades. Além de \mu (viscosidade dinâmica) existe a viscosidade cinemática \nu, definida por
\nu = \frac{\mu}{\rho},
onde \rho é a densidade do fluido. As unidades e conversões úteis:
  • \mu tem unidades \mathrm{Pa\cdot s}.
  • A unidade tradicional CGS é o poise: 1\\ \mathrm{P} = 0,1\\ \mathrm{Pa\cdot s}.
  • O centipoise é comum: 1\\ \mathrm{cP} = 10^{-3}\\ \mathrm{Pa\cdot s}.
    Exemplos de valores típicos (para fixar na prova):
  • Água a 20^\circ\mathrm{C}: \mu \approx 1{,}0\\ \mathrm{cP} = 1{,}0\times10^{-3}\\ \mathrm{Pa\cdot s}.
  • Ar a 20^\circ\mathrm{C}: \mu \approx 1{,}8\times10^{-5}\\ \mathrm{Pa\cdot s} = 0{,}018\\ \mathrm{cP}.

Passo 5

Explicação microscópica e dependência com a temperatura. Microscopicamente, a viscosidade vem da troca de momento entre moléculas que se movem em camadas adjacentes. Para líquidos, as forças intermoleculares fortes fazem com que a viscosidade tenda a diminuir com o aumento da temperatura (moléculas “desprendem-se” mais fácil). Para gases, a viscosidade tende a aumentar com a temperatura porque as moléculas movem-se mais rápido e trocam momento com maior eficiência. Esses comportamentos são importantes em problemas práticos — na prova, se perguntarem efeito da temperatura na viscosidade, lembre-se dessa diferença entre líquidos e gases.

Passo 6

Nomes alternativos e casos especiais — lista e breve explicação:
  • viscosidade dinâmica (ou viscosidade absoluta) — refere-se a \mu e é o nome técnico mais usado em engenharia.
  • coeficiente de viscosidade (sinônimo de viscosidade dinâmica).
  • viscosidade cinemática — refere-se a \nu=\mu/\rho.
  • viscosidade aparente — usado para fluidos não-newtonianos, onde a “viscosidade” depende da taxa de cisalhamento; nesses casos fala-se em viscosidade aparente ou dependente da taxa de cisalhamento.
  • às vezes aparece também a expressão “coeficiente de atrito viscoso” em contextos aplicados.

Passo 7

Newtoniano × não-newtoniano (dica para prova). Se o enunciado afirma que o fluido é newtoniano, pode usar \tau=\mu\,du/dy com \mu constante. Se o fluido for não-newtoniano, a relação entre \tau e du/dy não é linear e a “viscosidade” é uma função do gradiente de velocidade; nesses casos usa-se o termo “viscosidade aparente”.

Passo 8

Como responder rápido na prova (modelo de resposta curta). Uma boa resposta direta que cai bem em prova: um par de sentenças — primeira definindo a propriedade, segunda listando nomes/ unidades. Memorize a fórmula \tau=\mu\,du/dy e as unidades \mathrm{Pa\cdot s} / \mathrm{cP} para não perder pontos.

Resposta

Viscosidade é a propriedade de um fluido que quantifica a resistência ao escoamento causada pelo atrito interno entre camadas do fluido; formalmente, para fluidos newtonianos vale \tau=\mu\,\dfrac{du}{dy}, onde \mu é a viscosidade dinâmica.
Outros nomes: viscosidade dinâmica, viscosidade absoluta, coeficiente de viscosidade (para \mu); viscosidade cinemática (para \nu=\dfrac{\mu}{\rho}); viscosidade aparente (em fluidos não-newtonianos).

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