Primeira prova de Fenômenos de Transporte I
Fluidos são substâncias que se deformam. Você concorda com essa afirmação? Explique sua resposta.
Fluidos são substâncias que se deformam. Você concorda com essa afirmação? Explique sua resposta.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado tá pedindo: “Fluidos são substâncias que se deformam. Você concorda com essa afirmação? Explique.”
Conteúdo: Fenômenos de Transporte I, mais especificamente definição de fluidos e sólidos, conceito de tensão de cisalhamento e deformação.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Fenômenos de Transporte I, mais especificamente definição de fluidos e sólidos, conceito de tensão de cisalhamento e deformação.
O que vamos precisar:
- Entender o que é deformação (mudança de forma sob ação de tensões).
- Saber a diferença básica entre sólidos e fluidos (resistência a tensões de cisalhamento).
- Falar da relação tensão–taxa de deformação num fluido (para exemplificar).
Passo 2
Primeiro, qual é a ideia de “deformação”? É quando você aplica uma forçazinha e o material muda de forma. No caso de um sólido elástico (como uma mola ou borracha), ele só deforma até certo ponto e pára se você manter a força constante. Já o fluido… assim que você aplica uma tensão de cisalhamento (força paralela à superfície), ele continua “escorrendo” ou mudando de forma sem parar, enquanto essa tensão existir.
Em matemática simples de fluidos newtonianos, a gente chama de tensão de cisalhamento
e ela se relaciona com a taxa de deformação (ou taxa de cisalhamento)
assim:
onde
é a viscosidade. Isso mostra que, para qualquer
, há
: ou seja, o fluido continua se deformando (fluindo).
Passo 3
Então, resumindo a teoria:
- Sólido: pode sustentar uma tensão de cisalhamento estática sem continuar deformando.
- Fluido: não sustenta tensão de cisalhamento estática; qualquer tensão faz com que ele deforme indefinidamente (fluia).
Isso é praticamente a definição de fluido na mecânica de continuação.
Resposta
Concordo totalmente! Por definição, um fluido não consegue ficar parado sob tensão de cisalhamento: ele se deforma (flui) constantemente enquanto essa tensão existir. Isso é o que separa fluidos de sólidos na Fenômenos de Transporte.