A física que explica por que a manteiga de amendoim é um líquido delicioso: WebCuriosos
Esses requisitos da Administração de Segurança de Transporte estão gravados na cabeça de todo passageiro frequente: você pode transportar líquidos com volume inferior a 3,4 onças (100 mililitros) cada.
Mas quando a TSA recentemente confiscou um pote de Jif sob essa regra, os amantes da manteiga de amendoim ficaram em pé de guerra. Alguns céticos em relação à segurança podem suspeitar que os policiais famintos só queriam fazer seus próprios PB&Js.
A TSA, no entanto, afirma que a manteiga de amendoim é um líquido – e um pote grande de Jif ultrapassa o limite de 3,4 onças.
Assim como o favorito dos americanos ingrediente para sanduíche à base de leguminosasa história – e a indignação que inspirou – começou a se espalhar.
No entanto, sou um engenheiro mecânico que estuda fluxos de fluidose a ação da TSA fez sentido para mim. Pela definição científica, a manteiga de amendoim é de fato um líquido.
Primeiro, considere fluidos
Para definir um líquido, devemos primeiro definir um fluido. Qualquer material que flui continuamente quando uma força de cisalhamento é aplicada é um fluido. Pense em uma força de cisalhamento como uma ação de corte através de uma substância que faz com que ela flua continuamente.
Por exemplo, mover o braço faz com que o ar circundante mude de forma – ou se deforme, para usar o termo da física – e saia do caminho. A mesma coisa acontece com a água quando seu braço dá uma braçada.
Existem muitos tipos de fluidos. Alguns agem de forma muito previsível e se movem suavemente, como fazem o ar ou a água. Estes são chamados Fluidos newtonianosem homenagem a Sir Isaac Newton.
Cientificamente, um fluido newtoniano é aquele em que a força de cisalhamento varia em proporção direta com a tensão que exerce sobre o material, conhecida como deformação de cisalhamento.
Para um fluido newtoniano, a resistência ao fluxo do fluido – isto é, a sua viscosidade – é constante a uma determinada temperatura.
Outros tipos de fluidos não se movem de maneira tão suave e fácil. Para alguns, como a manteiga de amendoim, pode ser necessária uma força mínima de cisalhamento ou corte para fazê-la fluir, e pode variar de forma não linear com a tensão de cisalhamento. Imagine que você está mexendo um pote de manteiga de amendoim.
Se você mexer muito rápido, com mais força de cisalhamento, o PB fica mais líquido, enquanto se você mexer devagar o PB permanece rígido. Esses tipos de fluidos são chamados de fluidos não newtonianos. A manteiga de amendoim pode grudar mais do que fluir – talvez você possa considerar esse movimento mais robusto.
A manteiga de amendoim é na verdade um ótimo exemplo de fluido não newtoniano porque não flui tão facilmente quanto o ar ou a água, mas fluirá se for aplicada força suficiente, como quando uma faca a espalha no pão.
A facilidade com que flui também dependerá da temperatura – você pode ter experimentado gotas de manteiga de amendoim depois de espalhá-la em uma torrada quente.
Fluidos estranhos estão ao nosso redor
A nossa vida quotidiana – mas não a bagagem de mão do avião – está repleta de substâncias que são fluidos inesperados. Em geral, se pode fluir, é um fluido. E acabará por tomar a forma do seu recipiente.
Alguns fluidos surpreendentes são vizinhos da cozinha da manteiga de amendoim, como chantilly, maionese e massa de biscoito. Você encontrará outros no banheiro, como pasta de dente. O mundo natural é o lar de outros fluidos estranhos, como lava, deslizamentos de terraavalanches e areia movediça.
O cascalho pode ser considerado fluido. As partículas individuais são sólidas, mas uma coleção de partículas de cascalho pode ser despejada e encher um recipiente – é o que chamamos de fluido granular, porque tem propriedades semelhantes a fluidos. O mesmo pode ser dito do cereal retirado de uma caixa ou do açúcar em uma tigela.
O tráfego flui em uma rodovia movimentada e as pessoas saem de um local esportivo lotado.
Você poderia até considerar um gato deitado ao sol para ser um fluido quando estiver achatado e preencher sua pele semelhante a um recipiente. Cães sonolentos e relaxados, esquilos e até bebês desmaiados podem atender à definição de fluido.
Líquidos são um tipo de fluido
Agora, você pode estar objetando: mas a TSA não chamou a manteiga de amendoim de fluido, eles disseram que é um líquido!
Os fluidos são divididos em duas categorias gerais: gases e líquidos. Tanto gases quanto líquidos podem ser deformados e despejados em recipientes e assumirão a forma de seu recipiente. Mas os gases podem ser comprimidos, enquanto os líquidos não, pelo menos não facilmente.
A manteiga de amendoim pode ser colocada em seu recipiente e então ela se deforma ou toma a forma desse recipiente. E toda criança de 5 anos sabe que manteiga de amendoim não comprime. Quando eles espremem seus biscoitos PB&J ou de manteiga de amendoim, a manteiga de amendoim não se transforma em um volume menor. Não – ele esguicha pelas laterais e cai nas mãos.
Então, o veredicto sobre a manteiga de amendoim: líquido delicioso.
Se você planeja fazer um sanduíche PB&J no meio do voo, conte com menos de 3,4 onças de manteiga de amendoim líquida. E o mesmo vale para sua prima líquida, a geleia.
Ted HeindelProfessor Universitário, Professor Bergles de Ciências Térmicas e Diretor do Centro de Pesquisa e Educação de Fluxo Multifásico, Universidade Estadual de Iowa
Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
