Questão 1. (Peso: 15%)
(a) Descreva a diferença entre um fluido e um sólido.

Passo 1

O enunciado pede para explicarmos a diferença fundamental entre um fluido e um sólido. O conteúdo aqui é mecânica dos materiais ou mecânica dos fluidos, em que vamos comparar o comportamento desses materiais quando sujeitos a uma tensão de cisalhamento (tensão tangencial).

Passo 2

Um sólido apresenta rigidez frente a uma tensão de cisalhamento: ao aplicarmos uma tensão \tau, ele se deforma até um certo ângulo de distorção \gamma e em seguida mantém essa forma, sem fluxo adicional. Matematicamente, muitos sólidos lineares obedecem à Lei de Hooke no regime elástico:
\tau = G\,\gamma
onde G é o módulo de cisalhamento. Como resultado, sob tensão constante o sólido atinge uma deformação estática e para de deformar.

Passo 3

Um fluido, por outro lado, não resiste a uma tensão de cisalhamento em repouso: qualquer \tau\neq 0 provoca deformação contínua, ou seja, fluxo permanente. Para fluidos newtonianos, a relação constitutiva é
\tau = \mu\,\dot\gamma
onde \mu é a viscosidade e \dot\gamma é a taxa de deformação (gradiente de velocidade). Sob tensão constante, a deformação cresce indefinidamente, caracterizando o escoamento.

Resposta

A diferença básica é que um sólido sustenta uma tensão de cisalhamento e deforma-se até um ponto limite, permanecendo com forma estática, enquanto um fluido não consegue sustentar tensão de cisalhamento sem escoar continuamente.

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