Fluidos são substâncias capazes de escoar e se deformam com facilidade. Fluidos ideais não oferecem nenhuma resistência à aplicação de forças, ao ponto de assumirem o mesmo formato do recipiente em que são confinados.
Os fluidos podem ser divididos inicialmente em duas categorias: fluidos ideais e fluidos reais. Aqui você irá entender mais sobre os fluidos ideais, confira a seguir algumas de suas características:
- não apresentam viscosidade;
- não resistem a cortes;
- são incompressíveis;
- não apresentam turbulências.
Uma vez que os fluidos não apresentam formato definido, suas propriedades são estudadas a partir de grandezas como massa específica e pressão que eles conseguem exercer.
A massa específica de um fluido diz respeito à quantidade de matéria contida em um certo volume. Pode ser calculada por meio da massa do fluido dividida pelo volume ocupado por ele.
A unidade de medida da massa específica, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, é o kg/m³, entretanto é comum que utilizemos unidades como o g/cm³ ou ainda o kg/L.
Pressão hidrostática
Os fluidos em repouso conseguem exercer pressão, proporcional à sua densidade e altura. A pressão hidrostática, também conhecida como pressão manométrica, pode ser calculada pelo produto entre massa específica, aceleração da gravidade e altura do fluido.
A partir do teorema de Stevin, também é possível determinar qual é a pressão em um ponto qualquer no interior de um fluido. Para tanto, deve-se considerar se o fluido encontra-se ou não sujeito a uma pressão externa, como a pressão atmosférica.
Teorema de Pascal
De acordo com o Teorema de Pascal, toda pressão exercida sobre um fluido distribui-se de maneira uniformeem seu interior. Além disso, a força que o fluido exerce sobre o recipiente que o confina é sempre perpendicular à superfície do recipiente.
Teorema de Arquimedes
Segundo o teorema de Arquimedes, o volume de fluido deslocado quando inserimos algum corpo no interior de um fluido corresponde ao próprio volume do corpo inserido. Se o peso do volume de fluido deslocado for menor que o peso do corpo inserido sobre o fluido, então esse corpo afundará.
Dinâmica dos fluidos
A dinâmica dos fluidos é a área da mecânica que estuda os fluidos em movimento. A principal equação da dinâmica dos fluidos é a equação de Bernoulli.
A equação de Bernoulli é derivada da conservação da energia mecânica. Para ela ser válida, entretanto, é necessário que o fluido estudado seja ideal. Essa equação tem diversas aplicações práticas, tais como a aerodinâmica e a hidrodinâmica.
O voo dos aviões, por exemplo, é explicado por meio da equação de Bernoulli. O ar que flui sobre a parte superior da asa do avião escoa mais rapidamente que o ar que passa pelo lado debaixo da asa.
Essa condição faz com que a pressão em cima da asa seja menor que pressão na parte de baixo, desse modo, surge uma força de sustentação capaz de manter o avião no ar.
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