Sistemas Térmicos
Curso Superior de Tecnologia em
Fabricação Mecânica
Capítulo 11
Estática dos fluidos
Prof. Luciano Caldeira Vilanova
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05/11/2015
Estática dos fluidos

Quando as únicas forças atuando no
sistema são as devidas a pressão atuando
na superfície de uma partícula fluida e o
peso da partícula.
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Objetivo

Investigar a pressão e a sua variação
ao longo de um fluido em repouso e o
efeito da pressão em superfícies
submersas ou parcialmente
submersas.
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Definição de fluido
Variação da pressão em um fluido
em repouso
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Variação da pressão em um fluido
em repouso

Fazendo-se um somatório de forças em
cada direção ortogonal:
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Variação da pressão em um fluido
em repouso

As equações (1) e (2) dão conta que p4 = p3 e p6 = p5 e
representam a Lei de Pascal, a qual afirma que as
pressões em um mesmo plano horizontal não variam em
um fluido em repouso.
Variação da pressão em um fluido
em repouso
Lei da distribuição da pressão
hidrostática
Altura de carga “h”

Substituindo p2 por po (pressão no plano
de referência) e p1 por p (pressão em um
ponto qualquer da massa fluida) chegamos
a definição da ALTURA DE CARGA:
Exemplo 11.1

Devido a um vazamento em um tanque de de
armazenamento de combustível enterrado, a água
escoa ocupando a parte inferior do reservatório.
As`pressões na interface gasolina/água e na parte
inferior do tanque são maiores do que a pressão
atmosférica na superfície livre da tubulação
vertical conectada ao tanque. Represente estas
pressões em relação a pressão atmosférica em
kPa e como uma altura de carga em metros de
coluna d’água.
Exemplo 11.1
Exercício 11.1

O nível de água de um reservatório aberto
encontra-se 27,43 m acima do solo. Qual a
pressão em um hidrante de incêndio que
está conectado ao reservatório e localizado
ao nível do solo?
Exercício 11.2

Batiscafos são capazes de submergir a
grandes profundidades no oceano. Qual é a
pressão a uma profundidade de 6 km,
admitindo que a água do mar possua peso
específico de 10,1 kN/m3? Considerando
que a pressão atmosférica seja de 101 kPa
quantas vezes é maior a pressão nesta
profundidade?
Medição da pressão
Medição da pressão
Exercício 11.6

No lado de sucção de uma bomba um
manômetro de Bourdon mede 40 kPa de
vácuo. Qual é a pressão absoluta
correspondende se a pressão atmosférica
local é 100 kPa?
Manometria

Tubo piezométrico
Exercício 11.8

Um reservatório fechado está cheio de
água. Um manômetro no tanque mede 48,3
kPa. Determine (a) a altura h na coluna
aberta de água. (b) a pressão manométrica
atuando na superfície AB (c) a pressão
absoluta do ar no topo do tanque se a
pressão atmosférica local é igual a 101
kPa.
Exercício 11.8
Manometria

Manômetro de tubo em U
Exemplo 11.2

Um tanque fechado contém ar comprimido
e óleo (Dóleo= 0,9). Um manômetro de tubo
em U contendo mercúrio (DHg= 13,6) é
conectado ao tanque. Para alturas de
colunas iguais a h1= 0,914 m; h2 = 0,154
m e h3 = 0,228 m, determine a pressão lida
no medidor.
Exemplo 11.2
Dispositivos de medição de
pressão
Dispositivos de medição de
pressão
Força hidrostática
Força hidrostática
Centro de pressão
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Momentos de inércia de figuras
geométricas planas
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Exemplo 11.3
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Exercício11.20

Uma comporta homogênea retangular de
2,219 m de largura e 2,43 m de
comprimento e pesando 3500 N é mantida
no local por um cabo flexível horizontal. A
água atua contra a comporta que é
articulada em A. O atrito da rótula pode ser
desprezado. Determine a força no cabo.
Exercício11.20
Flutuação
Exercício 11.27

Uma prancha homogênea AB de madeira
possui 0,15 m por 0,35 m de seção reta.
Determine o peso específico da prancha de
madeira e a força na corda.
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