O atrito fluido, também conhecido como arrasto, é a resistência que um objeto encontra ao se mover através de um fluido, como o ar. É um fator crucial para determinar a rapidez com que um objeto se move e quanta energia é necessária para movê -lo.
Aqui está um colapso de atrito fluido agindo em um objeto que se move pelo ar:
fatores que influenciam o atrito do ar: *
Velocidade: Quanto mais rápido o objeto se move, maior a resistência do ar. Isso ocorre porque o objeto colide com mais moléculas de ar por unidade de tempo.
* Shape: Formas simplificadas (como uma lágrima) reduzem o arrasto significativamente em comparação com as formas contundentes (como um quadrado). Isso ocorre porque as formas simplificadas permitem que o ar flua ao redor do objeto de maneira mais suave, reduzindo a turbulência.
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Área de superfície: Áreas de superfície maiores expostas ao ar resultam em maior arrasto.
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Densidade do ar: O ar mais espesso (como em grandes altitudes) cria mais resistência do que o ar mais fino em altitudes mais baixas.
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rugosidade da superfície: Uma superfície lisa encontra menos arrasto que uma superfície áspera.
Como funciona o atrito do ar: 1.
Forças viscosas: As moléculas de ar grudam ligeiramente à superfície do objeto, criando uma fina camada de ar chamada camada limite. Esta camada resiste ao movimento do objeto.
2.
arrasto de pressão: À medida que o objeto se move, ele empurra o ar para fora do caminho, criando uma diferença de pressão entre a frente e a parte traseira do objeto. Essa diferença de pressão cria uma força empurrando de volta o objeto, diminuindo a velocidade.
3.
arrasto de fricção: As moléculas de ar esfregam contra a superfície do objeto, criando atrito que diminui o objeto.
4.
Turbulência: À medida que o objeto se move, ele cria turbulência no ar. Essa turbulência aumenta o arrasto criando redemoinhos e redemoinhos que resistem ao movimento do objeto.
Exemplos: *
um carro: Os carros são projetados com formas simplificadas para reduzir o arrasto e melhorar a eficiência do combustível.
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Um avião: Os aviões usam asas com uma forma de aerofólio específica para criar elevação e minimizar o arrasto.
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um paraquedista: Quando um paraquedista cai, a resistência ao ar aumenta com a velocidade, eventualmente equilibrando a força da gravidade e criando a velocidade terminal.
Entender o atrito do fluido é crucial em muitos campos: *
aeroespacial: Projetando aviões, foguetes e satélites.
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Automotivo: Melhorando a eficiência e o desempenho do combustível em carros.
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Esportes: Otimizando o design de equipamentos para atletas em vários esportes.
* Engenharia civil: Projetando edifícios e estruturas para suportar cargas de vento.
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