Notas para o Estudo da Mecânica dos Fluidos

A Mecânica de Fluidos estuda os fluidos, caracterizando o seu escoamento, e os seus efeitos, quer ao nível macroscópico, quer microscópico. Ao nível físico, a análise de um escoamento passa por interpretar e traduzir as leis de conservação, nomeadamente as de massa, calor e em particular de quantidade de movimento. O seu estudo é essencial para o conhecimento de outras áreas e para o projeto em diversos ramos da Engenharia.
Com a maioria dos exemplos abordados nestas notas, os alunos já tiveram, de alguma forma, contacto e adquiriram conhecimentos empíricos. Esta particularidade exige que sejam fornecidas, de uma forma clara, as bases para a interpretação física dos fenómenos, pelo que os vectores interpretativo e justificativo estão vincadamente presentes ao longo do texto.
Estas notas estão divididas em 10 capítulos. Em todos os capítulos teve-se o cuidado de apresentar exemplos resolvidos de forma a atenuar o grau teórico que a exposição deste tipo de matéria transporta. Contudo, chamo a atenção dos alunos para a necessidade de resolverem por si problemas novos, os quais se encontram no fim de cada capítulo. Pela experiência que adquiri a lecionar esta matéria, estou convicto que a principal dificuldade dos alunos é a interpretação dos problemas, em particular dos pressupostos físicos que envolvem a sua resolução. Esta dificuldade só é ultrapassada resolvendo e interpretando problemas novos.

Conteúdo:

Introdução e conceito de viscosidade
Hidrostática
Cinemática do escoamento de fluidos
Equação de Bernoulli
Análise integral em volumes de controlo finitos
Análise dimensional, semelhança e modelos
Análise diferencial de escoamentos
Escoamentos laminar e turbulento
Escoamento em tubagens
Camada-limite e forças sobre objetos submersos