Sobre fluido estático é correto afirmar, exceto:
a) Os elementos do fluido estão parados ou se movem com uma velocidade constante, em relação a um sistema de referência.
b) Existe um equilíbrio entre as forças que agem sobre cada elemento do fluido.
c) Os elementos do fluido podem sofrer deformação
d) Não se desenvolvem tensões tangenciais
e) Somente atuam forças normais de pressão
a) Os elementos do fluido estão parados ou se movem com uma velocidade constante, em relação a um sistema de referência.
b) Existe um equilíbrio entre as forças que agem sobre cada elemento do fluido.
c) Os elementos do fluido podem sofrer deformação
d) Não se desenvolvem tensões tangenciais
e) Somente atuam forças normais de pressão
Passo 1
O enunciado pede: identificar qual das afirmações sobre fluido estático é incorreta (ou seja, escolher a alternativa que é a exceção). As afirmações dadas são:
a) Os elementos do fluido estão parados ou se movem com uma velocidade constante, em relação a um sistema de referência.
b) Existe um equilíbrio entre as forças que agem sobre cada elemento do fluido.
c) Os elementos do fluido podem sofrer deformação.
d) Não se desenvolvem tensões tangenciais.
e) Somente atuam forças normais de pressão.
a) Os elementos do fluido estão parados ou se movem com uma velocidade constante, em relação a um sistema de referência.
b) Existe um equilíbrio entre as forças que agem sobre cada elemento do fluido.
c) Os elementos do fluido podem sofrer deformação.
d) Não se desenvolvem tensões tangenciais.
e) Somente atuam forças normais de pressão.
Passo 2
Vou primeiro recordar, de forma bem clara e didática, o que significa “fluido estático” — isso vai me ajudar a avaliar cada alternativa. Fluido estático (ou hidrostática) é a situação em que o fluido não apresenta movimento relativo entre suas partículas: não há escoamento interno. As consequências principais são:
- Cada elemento de fluido está em equilíbrio de forças (resultante das forças é zero). Isso significa que as forças externas (pressão, peso, etc.) se equilibram localmente.
- Em um fluido em repouso não existem tensões de cisalhamento (tensões tangenciais) internas; as únicas tensões internas são normais, chamadas pressão.
- A pressão age sempre de forma normal à superfície (força normal por unidade de área).
Essas três ideias (equilíbrio, ausência de tensões tangenciais, forças normais de pressão) são o núcleo da hidrostática.
Passo 3
Análise da alternativa (b): “Existe um equilíbrio entre as forças que agem sobre cada elemento do fluido.”
Explicação: Isso é exatamente o que eu disse acima — em fluido estático cada parcela está em equilíbrio (soma vetorial das forças nula). Portanto (b) é correta.
Explicação: Isso é exatamente o que eu disse acima — em fluido estático cada parcela está em equilíbrio (soma vetorial das forças nula). Portanto (b) é correta.
Passo 4
Análise das alternativas (d) e (e):
- (d) “Não se desenvolvem tensões tangenciais.” — Em repouso, o fluido não sustenta tensões tangenciais internas: a componente de cisalhamento do tensor de tensões é zero. Logo (d) é correta.
- (e) “Somente atuam forças normais de pressão.” — Por definição, em fluido estático as forças de contato internas são apenas normais (pressão). Portanto (e) é correta. (d) e (e) são afirmações equivalentes/compatíveis e verdadeiras em hidrostática.
Passo 5
Análise da alternativa (c): “Os elementos do fluido podem sofrer deformação.”
Vamos esclarecer dois pontos para não confundir: (i) propriedade material vs. situação estática, e (ii) significado de “sofrer deformação”. Um fluido, em termos de material, é capaz de deformar continuamente quando submetido a tensões tangenciais — é a diferença essencial entre sólidos e fluidos: fluidos não resistem a uma tensão tangencial aplicada, eles fluem (deformam-se). Portanto, como propriedade do material, é correto afirmar que elementos de fluido podem sofrer deformação (são deformáveis). Na situação de fluido estático, não há deformação contínua porque não há tensões tangenciais aplicadas; mas isso não anula o fato de que o fluido é um material deformável. Assim, a frase (c) é, em sentido geral, verdadeira (os elementos de fluido são capazes de deformar). Então (c) não é a exceção buscada.
Vamos esclarecer dois pontos para não confundir: (i) propriedade material vs. situação estática, e (ii) significado de “sofrer deformação”. Um fluido, em termos de material, é capaz de deformar continuamente quando submetido a tensões tangenciais — é a diferença essencial entre sólidos e fluidos: fluidos não resistem a uma tensão tangencial aplicada, eles fluem (deformam-se). Portanto, como propriedade do material, é correto afirmar que elementos de fluido podem sofrer deformação (são deformáveis). Na situação de fluido estático, não há deformação contínua porque não há tensões tangenciais aplicadas; mas isso não anula o fato de que o fluido é um material deformável. Assim, a frase (c) é, em sentido geral, verdadeira (os elementos de fluido são capazes de deformar). Então (c) não é a exceção buscada.
Passo 6
Análise da alternativa (a): “Os elementos do fluido estão parados ou se movem com uma velocidade constante, em relação a um sistema de referência.”
Explicação detalhada do problema dessa afirmativa: a definição de fluido estático tradicionalmente exige que o fluido esteja em repouso (velocidade nula) no sistema de referência adotado — ou seja, não há movimento relativo entre partículas. Dizer que “ou se movem com velocidade constante” induz à ideia de que mesmo havendo movimento (mesmo que uniforme) ainda seria fluido estático, o que confunde o conceito. Embora haja uma observação técnica (se você olhar do referencial que se move com velocidade constante, o fluido pode parecer em repouso — transformação de Galileu), o enunciado apresentado coloca a condição “em relação a um sistema de referência” sem esclarecer isso, tornando a afirmação ambígua e, do ponto de vista didático de hidrostática básica, incorreta: fluido estático é aquele cujo campo de velocidade é nulo no referencial adotado (ou seja, as partículas estão paradas). Portanto, (a) está formulada de modo errado para o contexto de fluido estático e é a alternativa incorreta pedida pelo enunciado.
Explicação detalhada do problema dessa afirmativa: a definição de fluido estático tradicionalmente exige que o fluido esteja em repouso (velocidade nula) no sistema de referência adotado — ou seja, não há movimento relativo entre partículas. Dizer que “ou se movem com velocidade constante” induz à ideia de que mesmo havendo movimento (mesmo que uniforme) ainda seria fluido estático, o que confunde o conceito. Embora haja uma observação técnica (se você olhar do referencial que se move com velocidade constante, o fluido pode parecer em repouso — transformação de Galileu), o enunciado apresentado coloca a condição “em relação a um sistema de referência” sem esclarecer isso, tornando a afirmação ambígua e, do ponto de vista didático de hidrostática básica, incorreta: fluido estático é aquele cujo campo de velocidade é nulo no referencial adotado (ou seja, as partículas estão paradas). Portanto, (a) está formulada de modo errado para o contexto de fluido estático e é a alternativa incorreta pedida pelo enunciado.
Resposta
a)