Fluidos

This is an old revision of the document!

Aqui você encontra informações extras sobre as aulas, tais como vídeos, simulações e textos complementares:

Simulações: http://www.falstad.com/mathphysics.html

Força da Pressão Atmosférica
Simulação sobre empuxo: http://phet.colorado.edu/en/simulation/buoyancy

Simulação sobre pressão e escoamento: http://phet.colorado.edu/en/simulation/fluid-pressure-and-flow
Fluido passsando por uma “asa” http://www.youtube.com/watch?v=7jTeiz_f1iY
Videos explicando como visualizar o escoamento de um fluido:
- http://www.youtube.com/watch?v=DOUfyDHxkYQ&feature=related
- http://www.youtube.com/watch?v=rDhSdtMjSpA&feature=relmfu
Sifão
- Video: http://pion.sbfisica.org.br/pdc/index.php/por/Multimidia/Videos/Fluidos/Vaso-de-Tantalo
- Artigo mostrando que a física é um pouco mais complicada do que parece:http://www.scielo.br/pdf/rbef/v31n3/090109.pdf
- Outro artigo argumentando que o sifão funciona devido a força de coesão do líquido e não devido a gravidade: 0031-9120_6_5_005.pdf
- Experimento do sifão no vácuo: http://www.youtube.com/watch?v=8F4i9M3y0ew
Física dos aviões
- Video do governo americano (1968) explicando a física dos aviões:http://www.youtube.com/watch?v=_LXW3pHNn_U&feature=related
- Artigos discutindo de forma pedagógica por que a explicação usual (baseada na eq. de Bernoulli) para a sustentação de aviões está incompleta ou errada
A aerodinâmica da bola de futebol (com uma análise do gol que Pelé não fez:http://www.scielo.br/pdf/rbef/v26n4/a03v26n4.pdf
Existe um efeito que se chama “crise do arrasto”: Em geral a força de resistência do fluido cai com a velocidade, devido a turbulência. Mas num certo ponto há uma queda abrupta que se chama de crise do arrasto. Algumas ilustrações podem ser vistas nessa apresentação: http://www.if.ufrj.br/~carlos/palestras/futebol/futebol.pdf
Atração entre fluidos escoando e paredes:
http://pion.sbfisica.org.br/pdc/index.php/por/Multimidia/Videos/Fluidos/Efeito-coanda-na-torneira
Equação de Navier-Stokes que rege o escoamento de fluido no regime turbulento (a versão em inglês contém muito mais informação): http://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%B5es_de_Navier-Stokes
Uma aumento muito grande da velocidade pode diminuir tanto a pressão, que haverá criação de vapor, criando bolhas. Esse fenômeno é chamado cavitação e pode ser relevante no interior de bombas e turbinas: http://pt.wikipedia.org/wiki/Cavita%C3%A7%C3%A3o

Vídeos sobre termodinâmica:
- http://www.wfu.edu/physics/demolabs/demos/avimov/bychptr/chptr5_heat.htm

Demonstrações do MIT: http://www.youtube.com/view_play_list?p=860B6886A47E5490&sort_field=title&page=3

http://phet.colorado.edu/en/simulation/states-of-matter

A água tem duas particularidades
- A fase sólida é menos densa que a líquida; o volume do gelo é maior que o da água líquida
- Isso tem consequências importantes, como no congelamento de lagos: http://en.wikipedia.org/wiki/Water_%28molecule%29#Density_of_water_and_ice.
- Na verdade, conforme baixamos a temp., a densidade máxima da água ocorre a 4C e depois diminui.
- Outra particularidade é que a linha de equilíbrio de fases sólido/líquido é inclinada para a esquerda e não para a direita como em geral (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Phase-diag2.svg). Um aumento de pressão sobre o gelo, pode transformá-lo em líquido. Isso pode explicar a patinação no gelo, mas o assunto parece controverso: http://en.wikipedia.org/wiki/Ice#Slipperiness
Os pontos de fusão/solidificação e ebulição/condensação dependem da pressão. Mas a formação de gelo e vapor é bem complexa. Por isso é possível esfriar água a menos de 0C sem congelar ou esquentá-la a mais de 100C sem evaporá-la. Veja os vídeos abaixo
- Água “super-quente”: http://www.youtube.com/watch?v=LpDs7Xm1uLo&feature=related ou http://www.youtube.com/watch?v=1_OXM4mr_i0
- Água “super-fria”: http://www.youtube.com/watch?v=AW4hRKVFtPY&feature=related

http://phet.colorado.edu/en/simulation/gas-properties

http://phet.colorado.edu/en/simulation/reversible-reactions

Video mostrando como podemos ter ignição através do aumento de temperatura que ocorre numa compressão adiabática (o motor a diesel funciona assim:
- https://www.youtube.com/watch?v=4qe1Ueifekg
- Uma explicação: http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/demo/94/4B70.10-Fogo-na-seringa
Expansão adiabática: https://www.youtube.com/watch?v=6S88XeA6fbM
Formação de nuvens devido a expansão adiabática (tb existem processos não adiabáticos de formação de nuvens, veja https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_physics): https://www.youtube.com/watch?v=XH_M4jItiKw

Condução: http://pion.sbfisica.org.br/pdc//index.php/por/Multimidia/Videos/Fisica-Termica/Mago-da-Fisica-Condutividade-Termica-Qualitativo

Convecção:
- http://www.wfu.edu/physics/demolabs/demos/4/4b/4B2010.html

Irradiação

Nessa simulação você pode, ver o histograma da distribição de velocidades e como ele muda quando alteramos os parâmetros do gás (vc deve clicar em “measurement tools” → energy histograms): https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/gas-properties