Biomecanica Dos Fluidos

Mecânica dos Fluídos

O ramo da mecânica que lida com as propriedades e o comportamento de gases e líquidos desempenha um papel importante em nossa tentativa de analisar a biomecânica humana. Áreas tão diversificadas quanto á biomecânica humana (estudo da função mecânica humana), a biotribologia (estudo do atrito, da lubrificação e do desgaste das articulações diartrodiais), a biomecânica dos tecidos (estudo da resposta mecânica dos tecidos) e a hemodinâmica (estudo da circulação do sangue) baseiam-se todas no princípio básico da mecânica dos fluídos. Abordaremos essas propriedades mecânicas em duas amplas categorias

Fluxo dos fluidos. O sangue que circula através da artéria coronária proporciona um exemplo biomecânico do fluxo de um fluido. O fluxo dos fluidos pode exibir muitos padrões de movimento. O fluxo laminar caracteriza-se por um padrão uniforme essencialmente paralelo de movimento. O fluxo turbulento (turbilhonar) exibe um padrão mais caótico de fluxo, caracterizado por áreas de turbulência (redemoinhos) e movimento multidirecional. O fluxo sanguíneo arterial nos proporciona um bom exemplo dessas diferenças.

Resistencia dos fluidos. Os fluidos também proporcionam resistência, como aquela que podemos experimentar ao correr contra o vento ou nadar em uma piscina. Os exemplos dos efeitos positivos da dos fluidos incluem a força de flutuação, que permite a uma pessoa ou objeto flutuar na água (em conformidade com o principio de Arquimedes o qual estabelece que a magnitude da força de flutuação é igual ao peso do liquido deslocado); forças de levantamento e de arrasto (resistência dinâmica) que ajudam a manter um objeto voando (aerodinâmica) ou que permitem a uma pessoa nadar (hidrodinâmica); e forças Magnus, que afetam as trajetórias dos objetos que giram através do ar.

Viscosidade. A resistência ao fluxo produzida pelos fluidos pode ser considerada como “atrito dos fluidos” e recebe designação de viscosidade. Viscosidade é a propriedade de um fluido que lhe permite desenvolver e manter uma resistência ao fluxo que depende de sua velocidade (ritmo do fluxo). Esse efeito viscoso e sua dependência da velocidade podem ser observados em um exemplo familiar. Ao movimentar a mão lentamente através da água, a resistência é mínima. Um aumento da velocidade do movimento acarreta um aumento considerável na resistência.

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