SindicaçãoVocê já assistiu ao “Domingo Legal” do SBT? É aquele programa que tem um quadro que deporta os Nordestinos de volta pra casa. É o sonho de todos os paulistas. Mas, um dos quadros apresentado por Celso Portiolli, chama-se “A piscina maluca”. Mas, já pensou se o título do quadro fosse “A piscina de fluido não-Newtoniano”? As dançarinas e os pagodeiros certamente não iam entender nada. Um líquido pode se solidificar, ou um sólido se fundir, quando são modificados os valores de pressão ou temperatura sobre ele. Uma experiência clássica na Física é colocar um arame com dois pesos na extremidade sobre uma barra de gelo. Quando aumenta a pressão sobre o gelo ele se funde e o arame começa a atravessá-lo. Á proporção que o arame vai atravessando a barra, a água volta a congelar, de tal forma que a barra não parte. A influência da pressão no ponto de solidificação ou de ebulição de um líquido é bastante conhecida.
Um fluido não-newtoniano é um fluido cuja viscosidade varia de acordo com o grau de deformação aplicado. Como conseqüência, fluidos não-newtonianos podem não ter uma viscosidade bem definida. A viscosidade de tais fluidos não é constante. Esse tipo de fluido reage à pressão exercida sobre ele, solidificando-se. O conceito é fantástico: Maizena diluída em água, até a concentração crítica, forma um fluído não-newtoniano, ou seja, uma substância que apresenta comportamento de sólido e líquido ao mesmo tempo, com sua viscosidade sendo alterada quando uma força é aplicada. Quando comprimido, o líquido oferece resistência, solidificando-se. Sem pressão, retorna ao estado líquido. Por essa razão, observamos que as pessoas têm que passar sobre a piscina com passos firmes e aplicando uma grande força nos pés, senão elas afundam.Mas porque “não-Newtoniano”? Acontece que fluidos como a água e o óleo tem uma taxa de deformação diretamente proporcional à força aplicada, ou seja, quanto maior a força, mais eles se deformam. São os fluidos “Newtonianos”. Nos fluidos “não-Newtonianos”, essa relação é inversa. Quanto mais força você aplica, menos eles se deformam e mais resistência oferecem. Se você der uma marretada sobre a superfície desses líquidos, terá menos chance de penetrá-los do que se simplesmente empurasse a marreta sobre eles.
O Estudo das propriedades elásticas dos líquidos não é recente. Isaac Newton, em seu livro “Principia”, publicado em 1687, formulou uma hipótese associada ao fluxo de líquidos, que dizia o seguinte: “A resistência surge da falta de deslizamento de duas partes adjacentes do líquido e é proporcional à velocidade com que estas partes se movem uma em relação às outras”. Esta falta de deslizamento é o que chamamos de viscosidade, ou atrito interno, sendo uma medida da resistência ao fluxo. A força por unidade de área necessária para produzir este movimento é F/A, onde F é a força aplicada para produzir o deslocamento e A, a área da região que está sofrendo o deslocamento. O ketchup e a pasta de dentes também são materiais “Newtonianos”, ou seja, eles se tornam menos viscosos sob ação de forças, voltando a recuperar sua viscosidade, de forma gradual, quando esta força cessa. A lama, algumas vezes, apresenta comportamento “não-Newtoniano”. Se colocarmos o pé rapidamente na superfície “dura” da lama, poderemos andar sobre ela. Mas se pisarmos por um tempo maior, nossos pés irão afundar dentro da lama “liquefeita”. Os materiais, similares à maizena misturada com água, e que tem comportamento “não-Newtoniano” também são conhecidos como “dilatantes”. Um exemplo de “dilatante” é um brinquedo, muito popular nos EUA, chamando “Silly Putty”. Este brinquedo é bastante viscoso, mas quando posto em um pote toma sua forma em pouco tempo, caracterizando um líquido. Se fizermos uma pequena bola com esta geléia e a deixamos cair no chão, ela pula como uma bola, característica de um material sólido. A mistura de areia fina e água apresenta um comportamento similar. Podemos pegar um punhado de areia e fazer castelos de areia na praia. Vemos que ela flui entre nossos dedos como um líquido, mas conseguimos andar e correr sobre ela sem afundar, um comportamento de sólido.
Mas, porque a Maizena (amido) misturada com água se torna mais viscosa quando aplicamos força sobre ela? Uma explicação para este comportamento é que, quando a solução está em repouso, os grânulos de amido são envolvidos por moléculas de água. A tensão superficial da água impede que ela flua completamente pelos espaços existentes entre os grânulos. A almofada d'água oferece lubrificação considerável, permitindo que os grânulos se movam livremente. Porém, se o movimento for abrupto, a água é espremida para fora dos espaços entre os grânulos, e a fricção entre eles aumenta de forma drástica o atrito, impedindo o deslizamento dessas partículas e o material adquire propriedades de um sólido.
Portanto, se você quiser se inscrever para “A Piscina Maluca”, já sabe como ela funciona. Ah! ia me esquecendo. Pra poder participar tem que ter um corpinho perfeito, pois do contrário, nem toda a Física do mundo vai te ajudar.
Um abraço!
Lourival Filho
14:08:15 . 27 Dez 2009
21/03/2010 @ 19:14:47
por Adriane
SENNNSACIOONAL, com certeza, melhor professor do ...
16/03/2010 @ 18:51:43
por Leandro, primo da Bia ai :DD
oncordo com tudo que foi postado ...
15/03/2010 @ 21:13:44
por Leonardo Kaique
Concordo com tudo que foi postado ...
15/03/2010 @ 21:11:16
por Leonardo Kaique
muito interessante mesmo :D, aliás, ao ...
11/03/2010 @ 20:11:13
por Eliezer