Nossa primeira missão é compreender e definir um novo conceito para descrever fluidos. No nosso cotidiano pode abranger definições das mais diferentes quanto à pressão.
A Força de Cisalhamento
A força de cisalhamento ou tensão de cisalhamento, é uma tensão cortante gerado por forças de sentidos opostos mas de direções semelhantes.
Imagine que você tenha em suas mãos uma barra de chocolate. Para dividi-la em mais partes iguais, você terá que exercer uma força paralela a superfície para não escapar entre os dedos, e uma força perpendicular de cima para baixo e de baixo para cima, a fim de partir o pedaço. Essa força é tangencial a seção de corte do chocolate.
Adotando um modelo simplificado em que os fluidos serão não viscosos, o que significa que não possuem atrito entre as camadas do fluido, não sustentam forças de cisalhamento. Imagine você empurrando paralelamente com suas mãos, a partir de uma superfície de água para o fundo. Simplesmente as mãos deslizam-se sobre a água, e isso significa que você não pôde distorcer a água ou cortá-la assim como fez com o chocolate.
Este fenômeno é devido às forças interatômicas em um fluido que não é suficientemente forte para deter, ou segurar os átomos um no lugar do outro. Isto porque ele não é como um corpo rígido, o que não funciona aplicar uma força de cisalhamento, já que as moléculas da água simplesmente deslizam uma após a outra.
Portanto, o único tipo de força que pode existir em um fluido é a força perpendicular a uma superfície.
Imagine ter o seu corpo submerso numa piscina. As forças exercidas pela água da piscina são perpendiculares em em todas as partes às superfícies do seu corpo.
A força que a água exerce sobre a superfície se origina das colisões das moléculas do fluido com a superfície. Cada colisão resulta na reversão da componente do vetor velocidade da molécula perpendicular à superfície.
A Terceira Lei de Newton esclarece que cada colisão resulta em uma força oposta de mesma intensidade mas se espalha sobre a área da superfície e está relacionada a uma nova grandeza: pressão.
