Quais as dimensões de tensão superficial ou interfacial? Em que unidades são medidas habitualmente?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você quer saber quais são as dimensões da tensão superficial ou interfacial e em quais unidades elas são normalmente medidas. Isso faz parte da matéria de Física, mais especificamente dentro da Mecânica dos Fluidos. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre dimensões físicas e unidades de medida.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é tensão superficial ou interfacial. Em termos simples, é a força que atua na superfície de um líquido, fazendo com que ele se comporte como uma membrana esticada. Por exemplo, é por isso que alguns insetos conseguem caminhar sobre a água sem afundar.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre dimensões físicas. Dimensões nos ajudam a entender como diferentes grandezas físicas se relacionam. As dimensões básicas normalmente usadas são Massa [M], Comprimento [L] e Tempo [T].

Passo 4

Para encontrar as dimensões da tensão superficial, precisamos saber como ela se relaciona com outras grandezas. A tensão superficial ( gamma) é definida como a força ( F) por unidade de comprimento ( L):
gamma = FL

Passo 5

Agora, vamos expressar as dimensões de cada parte da equação:
  • Força ( F): A força tem dimensão [M][L][T]^-2 porque ela é massa vezes aceleração ( F = m cdot a) e aceleração tem dimensão [L][T]^-2.
  • Comprimento ( L): A dimensão é simplesmente [L].

Passo 6

Substituindo as dimensões na equação da tensão superficial:
gamma = [M][L][T]^-2[L] = [M][T]^-2
Então, as dimensões da tensão superficial são [M][T]^-2.

Passo 7

Agora, sobre as unidades de medida. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a tensão superficial é medida em newtons por metro (N/m).
Além do SI, também usamos o sistema CGS (centímetro-grama-segundo), onde a unidade de tensão superficial é o dyne por centímetro (dyn/cm).

Resposta

A tensão superficial ou interfacial tem dimensões de massa vezes tempo elevado a -2, representadas como [M][T]^-2. Habitualmente, ela é medida em newtons por metro (N/m) no Sistema Internacional de Unidades e em dyne por centímetro (dyn/cm) no sistema CGS.

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