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Hidrostática. Um sólido tem forma e volume definidos; Um líquido apresenta volume definido mas toma a forma do recipiente que o contém; Um gás assume a forma e o volume do recipiente que o contém. Hidrostática. Um sólido (corda) é capaz de transmitir força de tração; - PowerPoint PPT Presentation
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Hidrostática• Um sólido tem forma e volume definidos;• Um líquido apresenta volume definido mas toma a forma do recipiente que o contém;• Um gás assume a forma e o volume do recipiente que o contém.
Hidrostática•Um sólido (corda) é capaz de transmitir força de tração;• Líquidos em equilíbrio só trocam forças normais;• A transmissão da força nos líquidos se dá em todas as direções e em todos os sentidos.
HIDROSTÁTICA Densidade:
33
3
33
101
mkg d ; m v ; kg m
: S.I. No
mkg
cmg
v
md
HidrostáticaPressão média – Considerações
físicas
• No dedo que aperta a extremidade pontuda do lápis, você sentirá dor.
HidrostáticaPressão média – Considerações
físicas• O peso do elefante está distribuído sobre
as quatro patas.
• O peso do elefante está distribuído em
duas patas.
HidrostáticaPressão média – Considerações
físicas• Agora, o peso do elefante está distribuído
em uma única pata.
HIDROSTÁTICA: PRESSÃO MÉDIA - DEFINIÇÃO
Pressão Média:
Paatm
Pa
A
Npm
5
22
1,013.10 1
mN d ; m A ; N N
: S.I. No
Hidrostática:Instrumento de medida
• Manômetro : mede a pressão de
um gás;• Barômetro: mede
a pressão atmosférica;
HidrostáticaPressão Atmosférica
Considerações iniciais:
A camada de ar que envolve nosso
planeta constitui um “oceano de gás”, dentro do qual estamos
“mergulhados”;
HidrostáticaPressão Atmosférica
• O peso do êmbolo é equilibrado pela força
exercida pelo ar;• O peso da coluna de
ar acima da porção estudada é equilibrado
pela força exercida pelo ar dessa porção.
Hidrostática: Pressão hidrostático em um ponto
Um cilindro imaginário no interior do líquido, em que o ponto X é o centro da base.
Hidrostática: Pressão hidrostático em um ponto
Na horizontal, as forças normais se equilibram.
Hidrostática: Pressão hidrostático em um ponto
A intensidade da normal aplicada sobre a “tampa” tem a mesma intensidade do peso da coluna de
líquido.
Hidrostática: Pressão hidrostático em um ponto
alturahgravidadegdensidadedpressãoP
hgdPA
ghAdP
hAVA
gVdpVdm
V
md
A
gmpgmPN
A
Np
m
mm
;;;
..
...
...
.
..
Hidrostática: Pressão hidrostático em um ponto
A forma e o valor da área da base inferior da coluna de líquido não interferem no cálculo da
pressão exercida pelo líquido.
Hidrostática: Pressão hidrostático em um ponto
A escolha da área que contém X não interfere no cálculo da pressão do líquido sobre o ponto.
Hidrostática: Teorema de Stevin
hgdppx ..sup
Hidrostática: Teorema de Stevin
ABAB
ABBA
BatmBAatmA
hgdpp
hhgdpp
hgdpphgdpp
..
).(.
....
A pressão no ponto B é maior que a pressão no ponto A.
A e B estão submetidos à mesma pressão.
Hidrostática: Teorema de Stevin
• No interior de um mesmo líquido: profundidades iguais apresentam pressões hidrostáticas iguais.
• A pressão hidrostática não depende da forma do recipiente.
Hidrostática: Horror ao vácuo
• Como bombear a água para o reservatório?• A altura máxima atingida pela água, quando se usa uma bomba
de aspiração, é de, aproximadamente, 10 metros.
Hidrostática: A experiência de torricelli
• O líquido sobe no cano porque a pressão externa é maior que a pressão interna;
• Quando o líquido desce pelo tubo, na sua parte superior forma-se o vácuo, em que a pressão é nula.
Hidrostática: Barômetro de mercúrio
Hidrostática: Vasos Comunicantes
Hidrostática: Teorema de pascal
1
12
'2
1
1'2
1
1'1
1
1212
..
......
A
Fpppp
hgdA
Fpp
A
Fpp
A
FhgdPhgdpphgdpp
atmatm
atm
O acréscimo de pressão em um ponto de um líquido em equilíbrio é igualmente transmitido para todos os outros pontos.
Hidrostática: Aplicações do teorema de pascal
hgdA
F
hgdpA
Fp
pp
atmatm
BA
..
..
1
1
1
1
• Sistema hidráulico;• O aumento de pressão imposto no
cilindro 1 é equilibrado pela pressão da coluna de liquido no cilindro 2.
Hidrostática: aplicações do Teorema de pascal
2211 .. hAhA
O volume de liquido que diminui no cilindro mesmo que aumenta no cilindro 2.
Hidrostática: aplicações do Teorema de pascal
2
2
1
1
A
F
A
F
O aumento de pressão em um cilindro é equilibrado pelo aumento da pressão do outro.
Hidrostática: aplicações tecnológicas
Elevador hidráulico semelhante ao utilizado em postos de gasolina
Hidrostática: aplicações tecnológicas
Freio Hidráulico
Empuxo – Direção e sentido
Forças que o líquido aplica sobre o bloco.
Empuxo – Direção e sentidoEmpuxo é a perda aparente de peso dum objeto imerso ou
submergido num fluido.
Também é uma força que o líquido aplica sobre um corpo.
É vertical e para cima
Empuxo – Intensidade
Corpos de mesmo volume, mas com pesos diferentes estão submetidos ao mesmo empuxo.
Empuxo – Intensidade
Corpo hipotético constituído do mesmo líquido que o envolve.
Empuxo – Intensidade
Todo corpo mergulhado num líquido em equilíbrio recebe deste líquido a ação duma força vertical e para cima – denominada empuxo – de intensidade igual ao peso do
líquido deslocado.
Empuxo - Intensdade
gVdE
VdmgmE
PE
LDL
LDLLDLD
LD
..
..
Caso do corpo totalmente imerso em líquido
equilíbrioempermanececorpoPPdd
emergeouflutuacorpoPPdd
submergeouafundacorpoPPdd
gvdgmEEmpuxo
gvdgmPcorpodoPeso
LcLc
LcLc
LcLc
LDLLD
cccc
:
:
:
..:
...:
.
Aplicação tecnológica: Submarino
Caso do corpo flutuando sobre um líquido(volume do líquido deslocado ≠ do volume do corpo)
L
c
C
L
LLcc
Lc
Lcc
d
d
V
V
VdVd
mm
gmgmEP
..
..
Traduzindo: a fração imersa do corpo que flutua, em equilíbrio, corresponde à densidade relativa do corpo em
relação ao líquido.