Olá e bem-vindos a outra lição digital ScienceMan.
Hoje vamos abordar o interessante tópico dos fluidos newtonianos e não newtonianos. Um fluido Newtoniano clássico é a água. A água tem uma viscosidade muito previsível e fluirá sempre de forma previsível independentemente das forças que actuam sobre ela. Os fluidos newtonianos também têm variações de viscosidade previsíveis em resposta a mudanças de temperatura e pressão.
Para investigar experimentalmente as propriedades dos fluidos newtonianos, vamos começar com um pouco de mel morno. Como se pode ver aqui, o mel quente flui facilmente, e fluirá facilmente em torno de objectos como esta régua. A colocação de uma força sobre o mel não tem qualquer efeito sobre a sua viscosidade. Mesmo que lhe coloquemos uma grande força com um martelo, o mel flui previsivelmente em torno do martelo. Se tentarmos o mesmo com mel frio, vemos, como seria de esperar, que o mel é mais viscoso. Ou seja, flui mais lentamente. Mas quando o testamos com uma régua, vemos que se comporta muito como o mel quente. É o mesmo quando se usa o martelo. A aplicação de uma força não tem qualquer efeito sobre a viscosidade. O mel, quer esteja quente ou frio, é um bom exemplo de um fluido newtoniano.
Tentemos um fluido diferente. Vamos fazer o mesmo teste com solução de amido de milho. Quando se verte esta solução, parece comportar-se muito da mesma forma que o mel. Quando se coloca uma régua dentro dela lentamente, o fluido flui à volta da régua. Contudo, quando se tenta forçar a régua para dentro do fluido, o fluido torna-se instantaneamente mais viscoso. Martelar o fluido com ainda mais força produz ainda mais resistência ao fluxo. Como a viscosidade da solução de amido de milho muda com uma força aplicada, trata-se de um fluido não newtoniano. Ao contrário de um fluido Newtoniano, aplicar forças a este fluido não Newtoniano faz com que as suas partículas se comportem mais como um sólido. Isto torna o comportamento dos fluidos não Newtonianos muito estranho. Como se pode ver aqui, embora a solução de amido de milho flua quando esvaziada de um balde, não se pode quebrar a sua superfície mesmo quando se usa uma marreta de marreta. Pode mesmo saltar para cima e para fora de uma solução de amido de milho. Lembre-se apenas, não fique em cima dela, pois acabará por afundar.
Então, em resumo, fluidos não newtonianos têm respostas imprevisíveis às forças aplicadas. Com as forças aplicadas, tornam-se mais viscosos como o amido de milho ou menos viscosos como o ketchup. Que outros fluidos pode suspeitar que sejam fluidos não newtonianos? Experimente as suas próprias experiências de fluidos para descobrir.
Escanções para ver esta lição digital do ScienceMan.