Hidrostática

2

Pressão

F F• Força• Área de contato

pF

A=

N

m²

N/m²

3

0,4m² 0,2m²

10N

10N

Pressão

p10N

0,4m²= p

10N

0,2m²=

p = 25 N/m² p = 50 N/m²

Outras unidades

1N/m² = 1Pa (Pascal)

105 Pa = 1 bar10² Pa = 1 mbar

Duas caixasidênticas de 1kg

4

Pressão Atmosférica120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0troposfera

estratosfera

mesosfera

termosfera

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40

60

Alt

itud

e (

Km

)

Temperatura (°C)

Pressão atmosférica

é a pressão exercida pelo peso de

uma coluna de ar atmosférico

sobre qualquer superfície em

contato com ele.

1000 mbar

100 mbar

10 mbar

1 mbar

0,1 mbar

0,01 mbar

0,001 mbar

1000L de ar

1m1m

1m

1,3KgP = m.g = 1,3 x 10

P = 13N

5

Nível do mar

MENOR número de partículas

de ar acima deste nível

MAIORnúmero de partículas

de ar acima deste nível

Partículas de ar

6

Mercúrio (Hg)

7

8

9

76cm

= 7

60m

m

PatmPatm

O valor da pressão atmosférica

corresponde a 76cm de Hg, oque equivale a 760mm de Hg.

Ou seja a pressão atmosféricaé capaz de levantar uma

colunade 76cm de Mercúrio.

vácuo

10

Densidade e Massa específica

10cm 4cm6cm

V = 10 x 4 x 6V = 240cm³

c

648g

d648g

240cm³=

dm

V=

d = 2,7 g/cm³

10cm 4cm6cm

Vmaior = 10 x 4 x 6 = 240 cm³

Vmenor = 6 x 4 x 5 = 120 cm³

Vreal = 240 – 120 = 120 cm³

c

648g

m648g

120cm³=

mm

V=

m = 5,4 g/cm³

Teorema de Stevin

FB

FA

Um grande reservatório contém doislíquidos, A e B, cujas densidades são,respectivamente, dA = 0,70 g/cm³ e dB

= 1,5 g/cm³ (veja a figura). A pressãoatmosférica local é de 1,0 x105 N/m².

Qual é, em N/m², a pressão absolutanos pontos (1), (2) e (3)? Dado: aceleração da gravidade g =10m/s².

p1 = patm

p1 = 1,0 x 105 N/m²

p2 = patm + pA

p2 = 1,0 x 105 + dA.g.hA

p2 = 1,0 x 105 + 0,70.10³.10.10p2 = 1,7 x 105 N/m²p3 = patm + pA + pB

p3 = 1,0 x 105 + dA.g.hA+ dB.g.hB

p3 = 1,0 x 105 + 0,70.10³.10.10 +1,5.10³.10.8p3 = 2,9 x 105 N/m²

PUC-PR A caixa-d’água de uma residência tem a forma cúbica comaresta de 1,0 m. Com a caixa totalmente cheia, a pressão de saídada água nas torneiras é p. Para aumentar essa pressão, sugeriu-se substituir a caixa por outra na forma de um paralelepípedo. Qual ou quais das 4 caixas – representadas pelas suas dimensões no quadroa seguir – quando totalmente cheias, causaria, ou causariam, uma pressão maior que p nas torneiras?

a) somente a caixa 1;b) as caixas 3 e 4;c) somente a caixa 2;d) as caixas 1 e 2;e) somente a caixa 4;

14

1000L de

água

1m

1m

1m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 1.1.1 = 1m³m = 1000kgP = 10000N

p10000N

1m²=

p = 10000 N/m²

3m

1,5m

0,5m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 3.1,5.0,5 = 2,25m³m = 2250kgP = 22500N

p22500N

4,5m²=

p = 5000 N/m²

15

1000L de

água

1m

1m

1m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 1.1.1 = 1m³m = 1000kgP = 10000N

p10000N

1m²=

p = 10000 N/m²

2m1m

1m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 2.1.1 = 2m³m = 2000kgP = 20000N

p20000N

2m²=

p = 10000 N/m²

16

1000L de

água

1m

1m

1m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 1.1.1 = 1m³m = 1000kgP = 10000N

p10000N

1m²=

p = 10000 N/m²

0,5m

0,5m

2m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 0,5.0,5.2 = 0,5m³m = 500kgP = 5000N

p5000N

0,25m²=

p = 20000 N/m²

17

1000L de

água

1m

1m

1m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 1.1.1 = 1m³m = 1000kgP = 10000N

p10000N

1m²=

p = 10000 N/m²

2m0,5m

1,5m

dágua = 1,0 x 103 kg/m³V = 2.0,5.1,5 = 1,5m³m = 1500kgP = 15000N

p15000N

1 m²=

p = 15000 N/m²

PUC-PR A caixa-d’água de uma residência tem a forma cúbica comaresta de 1,0 m. Com a caixa totalmente cheia, a pressão de saídada água nas torneiras é p. Para aumentar essa pressão, sugeriu-se substituir a caixa por outra na forma de um paralelepípedo. Qual ou quais das 4 caixas – representadas pelas suas dimensões no quadroa seguir – quando totalmente cheias, causaria, ou causariam, uma pressão maior que p nas torneiras?

a) somente a caixa 1;b) as caixas 3 e 4;c) somente a caixa 2;d) as caixas 1 e 2;e) somente a caixa 4;

19

Página Exercícios

422 497,498 e 499

425 501

431 504 e 505

Exercícios