O que é viscosidade em física?

Viscosidade é uma medida de quão resistente um fluido é tentar passar por isso. Um fluido com baixa viscosidade é considerado "fino", enquanto um fluido de alta viscosidade é "grosso". É mais fácil mover-se através de um fluido de baixa viscosidade (como a água) do que um fluido de alta viscosidade (como a água querida).

Principais conclusões: importância da viscosidade

Viscosidade refere-se à espessura do fluido. A viscosidade resulta da interação, ou fricção, entre moléculas em um fluido. Semelhante ao atrito entre os sólidos em movimento, a viscosidade determinará a energia necessária para fazer um fluxo de fluido.

Na física, a viscosidade é frequentemente expressa usando a equação de Isaac Newton para fluidos, que é semelhante à de Newton segunda lei de movimento. Esta lei afirma que, quando uma força atua sobre um objeto, ela faz com que o objeto acelere. Quanto maior a massa do objeto, maior será a força necessária para acelerá-lo.

A fórmula de viscosidade é frequentemente expressa usando Newtonequação de fluidos:

F / A = n (dv / dr)

Onde F representa força e UMA representa a área. Então, F / A, ou força dividida por área, é outra maneira de definir a viscosidade. Dv dividido dr representa a "taxa absoluta" ou a velocidade em que o líquido está se movendo. o n é uma unidade constante igual a 0,00089 Pa s (Pascal-segundo), que é uma unidade de medida de viscosidade dinâmica. Esta lei tem algumas aplicações práticas importantes, como impressão a jato de tinta, formulações / injeções de proteínas e fabricação de alimentos / bebidas.

Os fluidos mais comuns, chamados fluidos newtonianos, têm uma viscosidade constante. Há uma resistência maior à medida que você aumenta a força, mas é um aumento proporcional constante. Em suma, um fluido newtoniano continua agindo como um fluido, não importa quanta força seja colocada nele.

Por outro lado, a viscosidade de fluidos não newtonianos não é constante, mas varia bastante, dependendo da força aplicada. Um exemplo clássico de um fluido não newtoniano é Oobleck (às vezes chamado de "lodo" e geralmente feito em aulas de ciências da escola primária), que exibe um comportamento sólido quando uma grande quantidade de força é usada nele. Outro conjunto de fluidos não newtonianos é conhecido como fluidos magneto-reológicos. Eles respondem aos campos magnéticos tornando-se quase sólidos, mas revertendo ao seu estado fluido quando removidos do campo magnético

Embora a viscosidade possa parecer de menor importância na vida cotidiana, na verdade pode ser muito importante em muitos campos diferentes. Por exemplo:

• Lubrificação em veículos. Ao colocar óleo em seu carro ou caminhão, você deve estar ciente de sua viscosidade. Isso ocorre porque a viscosidade afeta o atrito, e o atrito, por sua vez, afeta o calor. Além disso, a viscosidade também afeta a taxa de consumo de óleo e a facilidade com que o veículo arranca em condições quentes ou frias. Alguns óleos têm uma viscosidade mais estável, enquanto outros reagem ao calor ou ao frio; se o índice de viscosidade do óleo for baixo, ele poderá se tornar mais fino à medida que aquece, o que pode causar problemas ao operar o carro em um dia quente de verão.
• Cozinhando. A viscosidade desempenha um papel significativo na preparação e porção de alimentos. Os óleos de cozinha podem ou não alterar a viscosidade à medida que aquecem, enquanto muitos se tornam muito mais viscosos à medida que esfriam. As gorduras, que são moderadamente viscosas quando aquecidas, tornam-se sólidas quando refrigeradas. Diferentes cozinhas também contam com a viscosidade de molhos, sopas e ensopados. Uma sopa grossa de batata e alho-poró, por exemplo, quando é menos viscosa, torna-se vichyssoise francês. Alguns líquidos viscosos adicionam textura aos alimentos; o mel, por exemplo, é bastante viscoso e pode alterar a "sensação da boca" de um prato.
• Fabricação. O equipamento de fabricação requer lubrificação adequada para funcionar sem problemas. Lubrificantes muito viscosos podem obstruir e entupir os oleodutos. Lubrificantes muito finos fornecem pouca proteção para as partes móveis.
• Remédio. A viscosidade pode ser de importância crucial na medicina, pois os líquidos são introduzidos no corpo por via intravenosa. A viscosidade do sangue é uma questão importante: o sangue muito viscoso pode formar coágulos internos perigosos, enquanto o sangue muito fino não coagula; isso pode levar a perigosas perdas de sangue e até a morte.