O que é Mecânica dos Fluidos?

A mecânica dos fluidos é um ramo da física que diz respeito ao estudo de fluidos e à maneira como eles interagem com as forças. Tanto líquidos quanto gases são considerados fluidos para os propósitos deste ramo da ciência. Freqüentemente, o campo da mecânica dos fluidos é dividido em dois campos de estudo mais específicos. Trata-se de estática e dinâmica de fluidos, que dizem respeito a fluidos em repouso e fluidos em movimento, respectivamente. A mecânica dos fluidos pode envolver matemática altamente complexa, e a ajuda dos computadores modernos aprimorou significativamente essa ciência.

As raízes cronológicas da mecânica dos fluidos remontam a pelo menos os antigos gregos. O físico e inventor grego Arquimedes foi o autor de alguns dos primeiros estudos que conhecemos que dizem respeito a estática de fluidos, incluindo a propriedade de flutuabilidade. Os filósofos persas no período medieval associaram esses trabalhos antigos a seus próprios estudos da dinâmica de fluidos que atuaram como precursores precoces da dinâmica de fluidos moderna. Figuras históricas conhecidas como Leonardo da Vinci e Sir Isaac Newton, além de outras, deram contribuições notáveis ​​ao nosso entendimento da mecânica dos fluidos.

Todo tipo de ciência começa com suposições básicas e fundamentais que governam o curso de seus estudos. A mecânica dos fluidos é normalmente definida como tendo três premissas ou premissas básicas em sua raiz. A primeira é a conservação da massa, o que significa que a massa não pode ser criada nem destruída espontaneamente, embora possa mudar de forma. A segunda suposição, a conservação do momento, é um pouco semelhante. Esta lei afirma que o momento total em um sistema fechado é constante e não pode aparecer ou desaparecer espontaneamente.

A terceira suposição básica que governa a mecânica dos fluidos é o que é conhecido como hipótese do continuum. Essa é uma maneira de ver fluidos que não levam em consideração a presença de moléculas discretas. Em vez disso, supõe-se que as propriedades de um fluido variem de maneira contínua de um ponto para o outro.

Por ignorar a natureza real de pequenas partículas de matéria, a hipótese do continuum é apenas uma aproximação usada como ferramenta nos cálculos. Isso pode resultar em uma solução levemente imprecisa, mas também em soluções muito precisas em circunstâncias ideais. Existem outros métodos mais exatos, mas essa hipótese costuma ser bastante útil como suposição preliminar. Muitas vezes, também se pode presumir que um determinado fluido é incompressível, o que significa que não pode ser comprimido. No entanto, isso é verdade apenas para líquidos, e não para gases.