Definição de fluido e tensão de cisalhamento

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Pode-se observar que a matéria apresenta-se 
sob, pelo menos, três formas diferentes. Pode-
se distinguir os corpos sólidos (e. g.: rochas), 
líquidos (e. g.: água) e gasosos (e. g.: ar 
atmosférico). 
Portanto existem três estados fundamentais 
sob os quais a matéria pode-se apresentar:
o estado sólido, o líquido e o gasoso. 
} A matéria no estado líquido ou no estado gasoso é 
chamada de FLUIDO.
} A definição mais elementar de fluido diz:
Fluido é uma substância que não tem forma própria, 
assumindo a forma do recipiente que o contém. 
TEORIA CINÉTICA MOLECULAR - Esta teoria explica a 
razão de ser dos 3 estados fundamentais:
Fluidos são corpos onde as moléculas trocam de
posição continuamente, ao passo que sólidos são
corpos onde as moléculas oscilam em torno de
posições fixas.
De acordo com a Teoria Cinética Molecular- qualquer 
substância pode apresentar-se em qualquer dos três 
estados físicos fundamentais, dependendo das 
condições ambientais em que se encontrem.
Figura 1:Os Estudos Físicos da Matéria
Fonte: Mecânica dos Fluidos – Marcos Rocha Vianna 2001.
Exemplo mais 
característico -
Água
} Nos líquidos há uma força de atração intermolecular 
que impede que haja grandes variações de volume 
numa mesma condição ambiental, mas estas forças 
não são suficientes para manter as moléculas em 
posições fixas. Assim, os líquidos assumem a forma 
dos recipientes que os contêm.
} Nos gases essas forças de atração intramolecular 
são fracas, permitindo que haja variações de forma e 
volume. Assim, os gases ocupam todo o volume dos 
recipientes que os contêm, assumindo, em 
conseqüência, suas formas.
É possível também distinguir sólidos dos 
fluidos a partir dos seus comportamentos sob 
a ação de uma carga externa, ou seja, como 
um sólido ou líquido se deformam quando uma 
tensão de cisalhamento é aplicada sobre eles. 
Entende-se como tensão de cisalhamento 
(força por unidade de área) como sendo uma 
força que atua tangencialmente numa 
superfície. 
Figura2. Comportamento de materiais sob a força de cisalhamento constante (a) 
Sólido não há escoamento e (b) fluido quando submetido a uma pequena força 
sofre escoamento (deformação contínua).Fonte: MUNSON (2004). 
Figura2. Comportamento de materiais sob a força de cisalhamento constante (a) Sólido 
não há escoamento e (b) fluido quando submetido a uma pequena força sofre escoamento 
(deformação contínua).Fonte: MUNSON (2004). 
A extensão destes exemplos leva a conceituar e definir um 
fluido como sendo: “Substância que se deforma continuamente 
quando submetida a uma tensão de cisalhamento, não 
importando quão pequena possa ser esta tensão” (Streeter & 
Wylie). 
O que os define é a velocidade com que eles se deformam. (os 
sólidos se deformam mas dependem da sua resistência).
Os líquidos: são praticamente incompressíveis 
com um volume definido, tomando a forma do 
recipiente em que está contido, apresentado 
uma superfície livre.
Os gases: muito compressíveis e expande-se 
indefinidamente se não existirem esforços 
externos (ex. ar atmosférico); o equilíbrio é 
possível apenas quando estão completamente 
envolvidos num recipiente (ex. vaso de 
pressão). 
No estudo da Mecânica dos Fluidos,
freqüentemente trabalha-se com
expressões matemáticas que foram
deduzidas com o emprego do Cálculo
Diferencial e Integral, que trabalha com
dimensões infinitesimais, tais como a de
comprimento (dx), a de área (dA) e a de
volume (dV).
} Estas dimensões infinitesimais ((dx), (dA) e 
(dV)) devem traduzir as características 
básicas do fluido estudado, para que 
possam bem representá-los.
} Desta forma, surge a dificuldade de se 
aplicar o cálculo diferencial e integral a um 
fluido, tendo em vista que esta matéria 
tem estrutura descontínua, sendo 
caracterizada pela presença de enormes 
vazios em seu interior.