Estática dos Fluidos Prof.° MSc Sidnei R. Ferreira

Estática dos Estática dos FluidosFluidos

Prof.° MSc Sidnei R. FerreiraProf.° MSc Sidnei R. Ferreira

Pressão MecânicaPressão Mecânica

É a razão entre a força aplicada e a É a razão entre a força aplicada e a área de aplicação da mesma.área de aplicação da mesma.

P =

F

A

A pressão é:A pressão é:

• Diretamente Diretamente proporcional à força;proporcional à força;

• Inversamente Inversamente proporcional à área de proporcional à área de aplicação.aplicação.

Pressão HidrostáticaPressão Hidrostática

Ph = Ph = μμ . g . h . g . h

hhA pressão varia A pressão varia linearmente com:linearmente com:

• massa específica do massa específica do fluido;fluido;

• aceleração aceleração gravitacional;gravitacional;

• profundidade.profundidade.

Pressão exercida por um fluido sobre pontos Pressão exercida por um fluido sobre pontos em seu interior.em seu interior.

Obs.:Fluido engloba líquidos Obs.:Fluido engloba líquidos e gases.e gases.

Cuidado!Cuidado!

A pressão hidrostática não depende do A pressão hidrostática não depende do volume de líquido e sim da volume de líquido e sim da

profundidade.profundidade.

Como todos os recipientes acima possuem o Como todos os recipientes acima possuem o mesmo nível do mesmo líquido então a mesmo nível do mesmo líquido então a

pressão que o líquido exerce sobre o fundo do pressão que o líquido exerce sobre o fundo do recipiente é a mesma para todos.recipiente é a mesma para todos.

Pressão AtmosféricaPressão Atmosférica

A atmosfera terrestre é A atmosfera terrestre é composta por vários composta por vários gases que exercem gases que exercem pressão sobre a pressão sobre a superfície da Terra. O superfície da Terra. O físico italiano físico italiano Evangelista Torricelli Evangelista Torricelli (1608-1647) idealizou (1608-1647) idealizou uma experiência para uma experiência para determinar a pressão determinar a pressão atmosférica em nível atmosférica em nível do mar.do mar.

UnidadesUnidadesMassa específica (Massa específica (μμ)): kg/m³: kg/m³

Aceleração gravitacional (g): m/s²Aceleração gravitacional (g): m/s²

Profundidade (h): mProfundidade (h): m

g/cm³ g/cm³ kg/m³kg/m³

x 10³

÷ 10³

m m cmcm

x 100

÷ 100

Outras unidadesOutras unidades

Patm = 1 atm Patm = 1 atm

= 76 cmHg = 76 cmHg

= 1 x 10= 1 x 1055 N/m² N/m²

Pascal (Pa) = N/m²Pascal (Pa) = N/m²

Obs.: A pressão atmosférica diminui Obs.: A pressão atmosférica diminui com a atitude.com a atitude.

Pressão Total ou Pressão Total ou AbsolutaAbsoluta

É a soma algébrica da É a soma algébrica da pressão hidrostática pressão hidrostática com a pressão com a pressão atmosférica local.atmosférica local.

hh

Pressão Atmosférica

PPTT = Ph + = Ph + PatmPatm

Teorema de StevinTeorema de Stevin

ΔΔhh

““A diferença de pressão entre dois pontos no A diferença de pressão entre dois pontos no interior de um líquido é diretamente interior de um líquido é diretamente

proporcional ao desnível vertical entre eles, em proporcional ao desnível vertical entre eles, em relação à superfície livre de um líquido”.relação à superfície livre de um líquido”.

ΔP = μ . g . Δh

Pontos em um mesmo nível Pontos em um mesmo nível sofrem a mesma pressão.sofrem a mesma pressão.

Líquidos ImiscíveisLíquidos Imiscíveis

Líquidos imiscíveis, pela ação da gravidade, posicionam-se de tal forma que o mais denso ocupa sempre a posição mais inferior em relação aos menos densos.

óleoáguamercúrio

São líquidos que não se misturam São líquidos que não se misturam devido à natureza de suas moléculas .devido à natureza de suas moléculas .

Vasos comunicantesVasos comunicantes

Quando se tem um Quando se tem um único líquido em único líquido em

equilíbrio contido no equilíbrio contido no recipiente, conclui-se recipiente, conclui-se

que: a altura alcançada que: a altura alcançada por esse líquido em por esse líquido em

equilíbrio, em diversos equilíbrio, em diversos vasos comunicantes é a vasos comunicantes é a mesma. Qualquer que mesma. Qualquer que

seja a forma de seção do seja a forma de seção do ramo. E para todos os ramo. E para todos os pontos do líquido que pontos do líquido que estão na mesma altura estão na mesma altura

obtêm-se também a obtêm-se também a mesma pressão.mesma pressão.

Tubos em UTubos em UQuando dois líquidos Quando dois líquidos

imiscíveis são imiscíveis são colocados num mesmo colocados num mesmo

recipiente, eles se recipiente, eles se dispõem de modo que dispõem de modo que

o líquido de maior o líquido de maior densidade ocupe a densidade ocupe a

parte de baixo e o de parte de baixo e o de menor densidade a menor densidade a parte de cima . A parte de cima . A

superfície de superfície de separação entre eles é separação entre eles é

horizontal.horizontal. μA . hA = μB . hB

Tubo abertoTubo aberto

Δh

PatPatmm

PPGG = P = PHH + + PPatmatm

PPGG = = μμ.g.h + P.g.h + Patmatm

Uma variação de pressão num ponto no interior de um líquido homogêneo e em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos do líquido. É utilizado na prensa hidráulica.

21 pp

2

2

1

1

A

F

A

F

Princípio de ArquimedesPrincípio de Arquimedes

Quando um corpo está total ou parcialmente imerso em um fluido em equilíbrio, este exerce sobre o corpo uma força, denominada EMPUXO, que tem as seguintes características:

1ª Sentido oposto ao peso do corpo ; 2ª Intensidade. dada por E = PF onde

PF é o peso do fluido deslocado

Quando mergulhamos um corpo em um líquido, notamos que o seu peso aparente diminui. Esse fato se deve à existência de uma força vertical de

baixo para cima, exercida pelo líquido sobre o corpo, à qual damos

o nome de empuxo.LIQPE gVdE LIQLIQ

PE

PE PE

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HALLIDAY, David / RESNICK, Robert / WALKER, Jearl . FUNDAMENTOS DE FÍSICA - VOL. 1, 8ª Ed: LTC, 2009

SEARS, Francis / YOUNG, Hugh D./ FREEDMAN, Roger A./ ZEMANSKY, Mark Waldo . FISICA 1 - VOL. 1, 12ª Ed. LTC - 2008

TIPLER, P. - Física. Vol.1a, 1b; Editora Guanabara Dois, Rio de Janeiro.