A mecânica dos fluidos é um ramo da física que estuda os fluidos em repouso (estático) e em movimento (dinâmica). Fluidos são substâncias que não têm forma própria, como água ou ar, e que se adaptam ao recipiente que os contém.
O estudo da estática e dinâmica dos fluidos tem muitas aplicações na vida cotidiana, desde o projeto de tubulações e motores, até o cálculo da resistência do ar na velocidade de uma aeronave.
Descrições Eulerianas e Lagrangianas são duas maneiras de caracterizar um fluxo.
O que é um fluido?
Um fluido é uma substância que se adapta à forma do recipiente em que está e flui. A mecânica dos fluidos estuda o comportamento dos fluidos em movimento e sua interação com objetos em contato com eles. Os fluidos são divididos em duas categorias: fluidos newtonianos e não newtonianos.
Para simplificar o estudo da mecânica dos fluidos, os fluidos ideais são considerados. As principais características de um fluido ideal são que ele é inviscoso, estacionário e irrotacional.
O que é mecânica dos fluidos?
Do ponto de vista da mecânica clássica, a mecânica dos fluidos é o ramo da física responsável pelo estudo dos fluidos em repouso e em movimento e sua interação com corpos sólidos. Está dividido em dois grandes setores: estático e dinâmico.
O que é estática de fluidos?
A estática dos fluidos é o ramo da mecânica dos fluidos que trata do estudo dos fluidos em repouso. Nesse tipo de escoamento, as forças que atuam sobre as partículas do fluido são equilibradas, não havendo movimento.
O que é dinâmica dos fluidos?
A dinâmica dos fluidos é o ramo da mecânica responsável por estudar o movimento dos fluidos. É uma disciplina muito ampla que engloba vários sub-ramos, como hidrodinâmica, aerodinâmica ou cinética.
Para o estudo da dinâmica dos fluidos, um grande número de princípios e equações foram desenvolvidos, como as equações de Navier-Stokes, a equação da continuidade, a equação da conservação do momento.
Que propriedades tem um fluido?
Fluidos são substâncias que não têm forma própria, mas se adaptam à forma do recipiente em que se encontram. Eles são compostos de moléculas em constante movimento, o que lhes confere certas propriedades:
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Não têm forma própria, mas adaptam-se à forma do recipiente em que são colocados.
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Eles são compostos de moléculas em constante movimento.
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Eles exercem uma força de pressão nas superfícies com as quais entram em contato.
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Eles podem fluir, ou seja, podem se deformar e expandir quando uma força externa é aplicada a eles.
Que tipos de forças atuam nos fluidos?
Em geral, os fluidos estão sujeitos a três tipos de forças:
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A gravidade é uma força que atua em todos os corpos e é mais forte nos corpos mais pesados.
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A pressão é uma força que é exercida nas paredes dos recipientes que contêm fluidos.
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A viscosidade é uma propriedade dos fluidos que os torna mais ou menos pegajosos.
Aplicações de mecânica dos fluidos
A mecânica dos fluidos é usada em uma ampla variedade de aplicações, desde engenharia aeroespacial e marítima até hidráulica e meteorologia.
Por exemplo, na engenharia, é usado para projetar aviões, foguetes e navios. Na hidráulica, é usado para estudar o fluxo de fluidos, otimizar o transporte de fluidos, projetar sistemas de bombeamento e tubulações. Na meteorologia, é usado para prever o tempo e o clima.