Mecânica dos fluidos

Mecânica dos fluidos é um ramo da física que diz respeito ao estudo dos fluidos e as formas em que eles interagem com as forças. Ambos os líquidos e gases são considerados fluidos para os fins deste ramo da ciência. Muitas vezes, o campo de mecânica dos fluidos é dividido em dois campos mais específicos de estudo. Trata-se de estática e da dinâmica dos fluidos, que dizem respeito aos fluidos em repouso e em movimento, respectivamente. Este estudo pode envolver matemática altamente complexa, e a ajuda de computadores modernos tem reforçado esta ciência de forma significativa.

As raízes cronológicas da mecânica dos fluidos percorrem todo o caminho de volta até, pelo menos, os gregos antigos. O físico e inventor grego Arquimedes foi o autor de alguns dos primeiros estudos que conhecemos da estática de fluidos, incluindo a propriedade de flutuabilidade.

Filósofos persas no período Medieval incrementaram estas obras antigas com os seus próprios estudos da dinâmica dos fluidos, atuando como um precursor para a dinâmica de fluidos modernos. Bem conhecidas, tais figuras históricas como Leonardo da Vinci e Sir Isaac Newton, assim como outros, fizeram contribuições notáveis para a nossa compreensão da mecânica de fluidos.

Cada tipo de ciência começa com pressupostos básicos, fundamentais que governam o curso de seu estudo. A mecânica dos fluidos é geralmente definida tendo três premissas básicas ou suposições em sua raiz.

A primeira é a conservação de massa, o que significa que a massa não pode ser espontaneamente criada nem destruída, embora possa mudar de forma. O segundo pressuposto, a conservação do momento, é um pouco semelhante. Esta lei diz que o impulso total em um sistema fechado é constante, e não pode aparecer ou desaparecer espontaneamente.

O terceiro pressuposto de base que rege a mecânica dos fluidos é o que é conhecido como a hipótese do contínuo. Esta é uma maneira de ver os fluidos que não leva em conta a presença de moléculas discretas. Em vez disso, assume-se que as propriedades de um fluido variam de uma forma contínua a partir de um ponto para o outro.

Porque ignora a natureza real de pequenas partículas de matéria, a hipótese do contínuo é apenas uma aproximação usada como uma ferramenta em cálculos. Isso pode resultar em uma solução ligeiramente imprecisa, mas também em soluções que são muito precisas sob circunstâncias ideais.

Outros métodos, mais exatos existem, mas esta hipótese é muitas vezes bastante útil como uma suposição preliminar. Muitas vezes, também pode ser assumido que um fluido incompressível significa que não pode ser comprimido. Esta é apenas uma realidade verdadeira de líquidos, no entanto, não é de gases.