Questão 10
Ainda não respondida
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Fluidos submetidos a tensão de cisalhamento escoam enquanto a força existir.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso
Ainda não respondida
Escolha uma opção:
Passo 1
O enunciado pergunta se a seguinte afirmação é verdadeira ou falsa: “Fluidos submetidos a tensão de cisalhamento escoam enquanto a força existir.”
Informações dadas no enunciado: há um fluido, aplica-se uma tensão de cisalhamento (uma força tangencial por unidade de área) e a afirmação é que o fluido continua a escoar enquanto essa força existir.
Informações dadas no enunciado: há um fluido, aplica-se uma tensão de cisalhamento (uma força tangencial por unidade de área) e a afirmação é que o fluido continua a escoar enquanto essa força existir.
Passo 2
Vamos entender o que é “tensão de cisalhamento”. A tensão de cisalhamento é a força tangencial por unidade de área aplicada sobre uma superfície interna do material. Em notação, chamamos essa tensão de
. Se você aplica uma força
paralela a uma face de área
, a tensão é
Aqui,
é a força tangencial e
é a área sobre a qual a força age. A ideia importante: tensão de cisalhamento tende a fazer as camadas do material deslizar umas sobre as outras.
Passo 3
Agora: o que significa “escoar” para um fluido? Escoar quer dizer que o material sofre deformação contínua com o tempo enquanto a força (tensão) é mantida — ou seja, não apenas uma pequena deformação elástica seguida de parada, mas movimento permanente relativo entre camadas. Em linguagem técnica, dizemos que existe uma taxa de deformação de cisalhamento, chamada de “velocidade de cisalhamento” ou “taxa de deformação” e denotada por
.
Passo 4
Para muitos fluidos (os chamados Newtonianos) existe uma relação simples entre a tensão de cisalhamento
e a taxa de deformação
:
onde
é a viscosidade do fluido. Aqui:
-
é a tensão de cisalhamento (força/área), -
é a viscosidade (medida da resistência interna ao escoamento), -
é a taxa de deformação (o quanto as camadas deslizam por unidade de tempo).
Dessa fórmula vemos o ponto chave: se
e
é finito, então
. Ou seja, haverá deformação contínua — isto é, escoamento — enquanto a tensão existir.
Passo 5
Interpretação prática para a prova: a diferença essencial entre um sólido e um fluido é que um sólido submetido a uma tensão de cisalhamento pode apresentar apenas uma deformação elástica (parando quando a força cessa), enquanto um fluido continua a deformar-se (escoar) enquanto a tensão é mantida. Portanto, pela definição usual de fluido, “escoar enquanto a força existir” é o comportamento característico.
Passo 6
Uma observação para evitar confusão na prova (mas que não muda a resposta): existem materiais não-newtonianos que apresentam um comportamento com limite de escoamento (tensão de escoamento
), chamados de fluidos com tensão de escoamento (por exemplo, plástico de Bingham). Para esses, se
não há escoamento aparente; se
escoa. Mesmo assim, esses materiais são classificados como fluidos porque, uma vez ultrapassado o limiar, mantêm deformação contínua enquanto a tensão for mantida. Além disso, materiais viscoelásticos podem mostrar comportamento misto (resposta elástica inicial + escoamento a longo prazo), mas a ideia central do enunciado continua válida dentro da definição prática de fluido.
Passo 7
Resumo didático para lembrar na prova: “fluido” = materiais que não suportam tensão de cisalhamento estática sem deformar continuamente; em termos simples, se você aplica uma força tangencial e o material é um fluido, ele vai continuar a se deformar (escoar) enquanto essa força existir (salvo considerações de limite de escoamento em casos particulares, que não mudam o conceito geral).
Resposta
Verdadeiro