Em relação ao comportamento de sólidos e fluidos sob ação de uma tensão cisalhante, assinale a alternativa correta:
A) O sólido mantém-se indefinidamente em movimento quando aplicada tensão cisalhante.
B) O fluido resiste ao cisalhamento e entra em equilíbrio estático.
C) O fluido sofre deformação contínua enquanto houver tensão aplicada.
D) O sólido não sofre deformações sob cisalhamento.
E) O fluido apresenta forma definida, independente do recipiente.

Passo 1

O enunciado pede para assinalar a alternativa correta sobre o comportamento de sólidos e fluidos sob ação de uma tensão cisalhante. As alternativas são:
A) O sólido mantém-se indefinidamente em movimento quando aplicada tensão cisalhante.
B) O fluido resiste ao cisalhamento e entra em equilíbrio estático.
C) O fluido sofre deformação contínua enquanto houver tensão aplicada.
D) O sólido não sofre deformações sob cisalhamento.
E) O fluido apresenta forma definida, independente do recipiente.

Passo 2

Entender o que é tensão cisalhante ajuda muito. Tensão cisalhante é a força tangencial por unidade de área que tenta deslizar camadas umas sobre as outras. Denota-se por \tau e, em linguagem simples:
  • é a força “para o lado” dividida pela área onde ela age.
Agora como reagem os materiais:
  • Um sólido, quando sujeito a uma tensão cisalhante pequena, tipicamente se deforma até um certo ângulo (chamado de deformação de cisalhamento) e então para: ele suporta essa tensão sem continuar a deformar indefinidamente. Para um sólido elástico linear vale a lei de Hooke para cisalhamento:
\tau = G\,\gamma
onde \tau é a tensão cisalhante, G é o módulo de cisalhamento (rigidez ao cisalhamento) e \gamma é a deformação de cisalhamento (um ângulo pequeno ou razão entre deslocamento e distância). Se \tau é constante, então \gamma fica constante — ou seja, a deformação atinge um valor e não cresce indefinidamente.

Passo 3

Para fluidos a história é diferente: um fluido não consegue suportar uma tensão cisalhante em equilíbrio estático — ele continua a deformar (fluir) enquanto a tensão existir. Para muitos fluidos (Newtonianos) a relação entre tensão cisalhante e taxa de deformação é
\tau = \mu\,\frac{du}{dy}
onde \mu é a viscosidade, u é a velocidade na direção do fluxo e y é a coordenada perpendicular às camadas. Aqui o termo \dfrac{du}{dy} é a taxa de deformação (ou gradiente de velocidade). Se existe uma tensão \tau fixa, normalmente existe um gradiente de velocidade não nulo e, portanto, as camadas continuam a deslizar umas sobre as outras — isto é, deformação contínua (fluxo) enquanto \tau \neq 0.

Passo 4

Agora vamos analisar e eliminar as alternativas umas a uma, usando o que acabamos de ver.
  • Alternativa A: “O sólido mantém-se indefinidamente em movimento quando aplicada tensão cisalhante.”
    Isso está errado para um sólido elástico: sob tensão constante o sólido atinge uma deformação fixa ( \gamma constante) e não fica em movimento contínuo. (Obs: alguns sólidos podem apresentar creep a longo prazo ou, se ultrapassarem o limite de escoamento, podem deformar plasticamente, mas a afirmação universal “mantém-se indefinidamente em movimento” é falsa no sentido geral do enunciado de comparação sólido×fluido.)

Passo 5

  • Alternativa B: “O fluido resiste ao cisalhamento e entra em equilíbrio estático.”
    Um fluido pode oferecer resistência viscosa ao movimento relativo das camadas, mas não entra em equilíbrio estático mantendo deformação: ele continua a deformar (fluir) enquanto a tensão cisalhante for aplicada. Logo a alternativa B é falsa.

Passo 6

  • Alternativa D: “O sólido não sofre deformações sob cisalhamento.”
    Também falsa. Sólidos sofrem deformações (elásticas ou plásticas) quando submetidos a cisalhamento; o ponto é que, para sólidos elásticos, a deformação não cresce continuamente com o tempo sob tensão constante.
  • Alternativa E: “O fluido apresenta forma definida, independente do recipiente.”
    Isso contradiz a definição prática de fluido: fluidos não têm forma própria e tomam a forma do recipiente. Portanto E é falsa.

Passo 7

Resta a alternativa C: “O fluido sofre deformação contínua enquanto houver tensão aplicada.”
Isso coincide exatamente com a definição operacional que usamos: num fluido uma tensão cisalhante não equilibrada provoca um gradiente de velocidade e, portanto, fluxo contínuo enquanto a tensão existir. Exemplos simples: se empurrar uma placa sobre um líquido, o líquido continuará a escorrer (deformar) enquanto a força (tensão) for aplicada; se empurrar a placa sobre um bloco elástico, ele deforma até um ângulo e depois para.

Passo 8

Resumo prático para decorar: sólidos suportam tensão cisalhante e apresentam uma deformação limitada (rigidez, módulo G); fluidos não conseguem suportar cisalhamento em equilíbrio e exibem deformação contínua (fluxo) enquanto a tensão existir (lei de Newton: \tau = \mu\,\dfrac{du}{dy}). Portanto a alternativa correta é a C — tem tudo a ver com “fluir enquanto empurrado”.

Resposta

C

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