Estática dos Fluidos

Resumo

Olá galera bonita, bem vindos ao Responde Aí!

Nosso objetivo nessa página é fazer uma introdução sobre a estática dos fluidos, para você começar a entender o que vai estudar dentro desse assunto. Partiu?

Fluidos

Antes de mais nada, vamos entender o que são fluidos.

De maneira bem simples e direta, podemos dizer que tudo que não é sólido é um fluido, ou seja, toda matéria que está no estado líquido ou gasoso é um fluido.

Beleza, mas o que faz com que os líquidos e gases sejam considerados fluidos e os sólidos não?

Dizemos que uma matéria é um fluido quando ao receber a ação de uma força externa ela escoa, ela flui. Ou seja, ela é deformada quando uma força externa deformante é aplicada, não há uma forte resistência à essa deformação.

Dá uma olhada aqui nessa imagem:

Fluido sendo deformado sobre a ação de uma força externa
Fluido sendo deformado sobre a ação de uma força externa

Na imagem podemos ver um fluido que com a ação da força externa $τ$ ele se deforma continuamente.

A explicação para isso ocorrer está nas forças intermoleculares (Química, ame-a ou deixe-a hahaha).

A imagem abaixo representa as forças intermoleculares entre as camadas de moléculas:

Representação de forças intermoleculares entre camadas de moléculas
Representação de forças intermoleculares entre camadas de moléculas

Em um fluido, a intensidade dessas forças intermoleculares é bem pequena, como é em líquidos e gases, e aí quando uma força externa é aplicada em uma camada, as demais camadas de moléculas por não estarem ligadas tão intensamente, não consegue parar o movimento induzido pela força externa aplicada e assim a camada "escoreeeegaaaaa": o fluido escoa.

Fluido escoando devido a fraca intensidade das forças intermoleculares
Fluido escoando devido a fraca intensidade das forças intermoleculares

Já em sólidos, as forças intermoleculares são bem fortes, por isso quando uma força externa é aplicada em uma camada, as demais camadas conseguem "segurar" essa camada que a gente esá empurrando, agindo como uma resistência a deformação, e assim o material não se deforma.

Representação de um sólido resistindo à deformação devido as fortes forças intermoleculares
Representação de um sólido resistindo à deformação devido as fortes forças intermoleculares

Estática dos Fluidos

Agora que entedemos o que são os fluidos, podemos falar sobre a estática dos fluidos.

A estática dos fluidos nada mais é do que o estudo dos fluidos em repouso. Então guarda no coração, falou em estática dos fluidos, falou em fluidos em repouso, belezinha?

Quando falamos de estática dos fluidos existem alguns conceitos bem importantes que você precisa saber. Aqui nessa introdução eu vou te apresentar dois deles: densidade e viscosidade.

Densidade

A densidade é uma propriedade física de um fluido dada como massa por unidade de volume.

A fórmula é a seguinte:

Fórmula da densidade
Fórmula da densidade

Onde:

  • $\rho$ é a densidade do fluido;
  • $m$ é a massa do fluido, expressa em $Kg$, e;
  • $V$ é o volume do fluido, expresso em $m^3$

IMPORTANTE: A densidade é expressa em $Kg/m^3$

Viscosidade

A viscosidade é a propriedade de fluido que mede a resistência do mesmo ao movimento. Ou seja, quanto maior a viscosidade do fluido, mais ele resiste ao movimento e menos ele irá escoar, sacou?

Não tem uma fórmula específica para o cálculo da viscosidade, mas representamos ela por essa letrinha grega aqui: $μ$

Esses são os dois conceitos importantes para a estática dos fluidos, mas ainda tem muito mais coisas que você precisa aprender sobre esse assunto. Pensando nisso, nós do Responde Aí preparamos um Raio-X, onde todo o conteúdo de estática dos fluido está separado em capítulos e tópicos, assim você consegue estudar seguindo uma ordem lógica e focado no que realmente importa. Curtiu? Está esperando o que para conferir aqui embaixo? 👇🏽

Raio-X

Conteúdos Complementares

Conceitos de Estática dos Fluidos

Cisalhamento Viscosidade Absoluta