HIDROSTÁTICA

HIDROSTÁTICA

Estudo dos fluidos em equilíbrio.

LÍQUIDOS

HIDROSTÁTICA

Fluido : Possui capacidade de escoamento.

(Por não possuir forma própria)

VOLUME = ÁREA_BASE x ALTURA

VOLUME

1m³ = 10³ L

1L = 10^{- 3} m³

VOLUME = ÁREA_BASE x ALTURA

VOLUME

a

b

c

V = a.b.c

V = a³

CUBO

PARALELEPÍPEDO

VOLUME

V = πR².H

CILINDRO

(não segue o caso geral)

ESFERA

VOLUME = ÁREA_BASE x ALTURA

( μ )

Característica de substâncias homogêneas

( QUÍMICA )

μ

=

m

V

m = massa da substância

V = volume da substância

(sem espaços vazios = maciça)

Massa Específica

No SI: Kg / m³

⮚ Unidades

Usual: g / cm³

x10³

:10³

Água : μ_H20 = 1g/cm³ = 1.10³ kg/m³

Mercúrio : μ_Hg = 13,6g/cm³ = 13,6.10³ kg/m³

(substância)

(corpo)

( p )

Área ( A )

Unidades :

p

F

A

=

Pressão

Usuais: atm, cmHg, mmHg,

m.c.a (metro de coluna d’água)

No SI: N / m ² = pascal ( Pa )

Pra quê amolar um machado?

Maior altitude ↔ Menor p_atm

Relação entre altitude e pressão atmosférica

Relevo em perfil (genérico)

planalto

planície

oceano

nível médio dos mares

​

( altitude zero )

MAIOR

pressão

MENOR

pressão

Pressão atmosférica Experiência de Torricelli

Hidrostática-1

Pressão efetiva = provocada pelo líquido apenas

Pressão absoluta = pressão total sobre o ponto considerado

p

h

1 atm

A física do mergulho

Profundidade(m) pressão(atm) volume(L)

0 1 6

10 2 3

20 3 2

40 5 1,2

STEVIN

(1548 – 1620)

Pressão Hidrostática

STEVIN

μ : massa específica do líquido (kg/m³)

g : gravidade (m/s²)

h : profundidade (m)

STEVIN

demonstrou que :

p_{HIDROSTÁTICA} = μ . g . h

CUIDADO COM AS UNIDADES !!!!!!!

A pressão hidrostática depende exclusivamente

​

do líquido,

do local e

da profundidade.

​

p_{HIDROSTÁTICA} = μ . g . h

O paradoxo Hidrostático

p = μ.g.h

A pressão em um líquido depende:

Da natureza do líquido ( μ )

Da gravidade local ( g )

Da altura da coluna de líquido acima do ponto ( h )

Não depende de:

Da forma do recipiente

Da área da base do recipiente

Do peso do líquido

Da massa do líquido

H

Pontos situados no mesmo nível em um mesmo líquido estão submetidos à mesma pressão.

p_A = p_B = p_C = p_D

Aplicações

A

B

C

D

Sifão

h₁

h₂

Se > , então o liquido passa do mais alto para o mais baixo

h₂

h₁

H

O que fazer para aumentar

a “pressão” da torneira ??

p_HIDRO.= μ.g.h

TORRICELLI

(1608 – 1647)

O Barômetro de Torricelli

Função:

​

Medir a pressão atmosférica local.

Hg

Hg

“vácuo”

p_ATM. = 76cmHg

P_ATM.

P_ATM.

H

( ao nível do mar )

=76cm

PASCAL

(1623 – 1662)

O aumento de pressão dado em um ponto de um líquido (incompressível) é integralmente transmitido a todos os outros pontos deste líquido.

PRINCÍPIO DE PASCAL

“Alavanca Hidráulica”

A₂ > A₁ ↔ F₂ > F₁

F₁

A₁

F₂

A₂

=

“ Vantagem

Mecânica ”

FREIO HIDRÁULICO

ARQUIMEDES

(287 – 212 a.C)

O PRINCÍPIO

Vcorpo imerso = Vlíquido deslocado.

Volume do corpo

( V_C )

Volume

deslocado

( V_D )

FORÇA: EMPUXO

ORIGEM :

Interação entre FLUIDO – CORPO IMERSO

ORIENTAÇÃO :

O empuxo atua sobre o corpo imerso na direção vertical e sentido para cima .

Esta orientação só é válida para corpos imersos em fluidos em EQUILÍBRIO ! ! !

FLUIDO

CORPO

INTENSIDADE DO EMPUXO

E = Peso _{LÍQ. DESLOCADO}

N

m/s²

Kg/m³

m³

Unidades:

E = d_liq . g . V_imerso

EQUILÍBRIO DOS CORPOS PARCIALMENTE IMERSOS EM UM FLUIDO EM EQUILÍBRIO

Empuxo = Peso

d_líq . g . V_imerso = m_corpo . g

d_líq . g . V_imerso = d_corpo . V_corpo . g

d_líq . V_imerso = d_corpo . V_corpo

Fração Imersa

ICEBERGS

90% de um iceberg encontra-se imerso em água

ICEBERGS

d _gelo = 0,9 g/cm³

d _água = 1,0 g/cm³

V_imerso = 90% . V_corpo