Fundamentos
de Hidrostática
Professor
Israel
Disciplina
Física
Hidrostática
Estudo dos fluidos em repouso.
 Os fluidos podem fluir (escoar), não suportam tensões cisalhantes
e podem assumir a forma do recipiente que os contém.
 Consideraremos um fluido ideal: incompressível e sem
viscosidade (atrito interno).
Densidade
Relação entre a massa do corpo
e o volume que este ocupa.
𝐦
𝐝=
𝐕
d |densidade [kg/m³].
m |massa [kg].
V|volume da substância [m³]
Definições importantes
Definições importantes
Densidade é uma
característica de um
objeto.
Massa Específica é
uma característica
de determinada
substância.
Peso Específico
Razão entre o peso de uma porção de uma substância e o
volume que esta ocupa.
𝐏
𝛒=
𝐕
𝐦. 𝐠
𝛒=
𝐕
𝛒 = 𝛍. 𝐠
ρ |Peso Específico [N/m³].
P |peso [N].
V |volume da substância [m³]
Alguns valores
Verifique se cada um dos objetos afunda ou flutua
quando colocados na água (d = 1 g/cm³).
Objeto
Massa Volume
(𝐠)
(𝐜𝐦³)
Densidade
Afunda ou Flutua?
(𝐠/𝐜𝐦³)
1
200
40
𝐝 = 𝟓 𝐠/𝐜𝐦³
AFUNDA
2
200
400
𝐝 = 𝟎, 𝟓 𝐠/𝐜𝐦³
FLUTUA
3
80
100
𝐝 = 𝟎, 𝟖 𝐠/𝐜𝐦³
FLUTUA
4
150
50
𝐝 = 𝟑 𝐠/𝐜𝐦³
AFUNDA
Com base nos conhecimentos de Hidrostática e nas tabelas apresentadas nos
textos e exercícios anteriores, marque V (verdadeira) ou F (falsa) para as
afirmações a seguir:
V
F
F
V
V
F
(
) Objetos maciços, feitos com uma mesma substância, possuem
densidades iguais, independente de suas massas ou seus volumes.
(
) Dois corpos de mesma densidade possuem necessariamente a
mesma massa.
(
) Dois corpos de mesma densidade possuem necessariamente o
mesmo volume.
(
) Um objeto é feito de ferro. Se sua densidade for de 7,9 g/cm³ ,
conclui-se que ele é maciço.
(
) Um objeto é feito de ferro. Se sua densidade for de 3,6 g/cm³ ,
conclui-se que ele é oco.
(
) Um objeto é feito de ferro. Se sua densidade for de 2,6 g/cm³, concluise que ele é maciço.
F
F
F
V
V
F
(
) Um objeto tem a mesma densidade do material que o constitui
independente de ser oco ou maciço.
(
) Qualquer corpo feito com um mesmo material possui a mesma
densidade.
(
) A densidade de um objeto é 2,7 g/cm³ . Conclui-se, então, que
ele é feito de alumínio.
(
) Um objeto maciço, constituído de uma só substância pura, tem
densidade de 2,7 g/cm³. Conclui-se, então, que ele é feito de alumínio.
(
) Um objeto constituído exclusivamente por alumínio pode ter
densidade de 1,2 g/cm³.
(
) Um objeto constituído exclusivamente por alumínio pode ter
densidade de 5,4 g/cm³.
Prefixos
−𝟏
𝟏𝟎
(d) deci
(c) centi 𝟏𝟎−𝟐
𝟏𝟎−𝟑
(m) mili
(μ) micro 𝟏𝟎−𝟔
−𝟗
𝟏𝟎
(n) nano
(p) pico 𝟏𝟎−𝟏𝟐
(da) deca
(H) hecto
(k) quilo
(M) mega
(G) giga
(T) tera
𝟏
𝟏𝟎
𝟐
𝟏𝟎
𝟏𝟎𝟑
𝟏𝟎𝟔
𝟏𝟎𝟗
𝟏𝟐
𝟏𝟎
Algumas Transformações
1 m³ = 1000 L
1000 cm³ = 1 L
Exemplo 1:
70 cm³ =
𝟏𝟎−𝟐
70
.
10−2 ³ m³ = 𝟕𝟎 . 𝟏𝟎−𝟔 𝐦³
𝟏𝟎𝟎
Algumas Transformações
1 m³ = 1000 L
1000 cm³ = 1 L
Exemplo 2:
150 cm³ =
1000 𝑐𝑚³_________ 1 𝐿
150 𝑐𝑚³ _________ X 𝐿
0,15 L
X=
150
1000
X = 0,15 𝐿
Um dos combustíveis mais utilizados atualmente é a gasolina, que
é uma mistura de hidrocarbonetos. O recipiente a seguir está na
sua capacidade máxima com aproximadamente 4,8 . 106 g desse
combustível.
Determine a densidade da gasolina, em g/cm³..
a)
b)
c)
d)
e)
0,8.
1,0.
1,25.
8.
12,5.
massa |4,8 . 106 g
volume |6 m³
𝟔 . 𝟏𝟎𝟔 𝐜𝐦³
3m
6 m³ =
100
6
𝟏𝟎𝟐 )³ cm³
.(𝟏𝟎
10−2
1m
2m
a)
b)
c)
d)
e)
0,8.
1,0.
1,25.
8.
12,5.
𝐦
𝐝=
𝐯
4,8 . 𝟏𝟎𝟔
𝐝=
𝟔 . 𝟏𝟎𝟔
𝐝 = 𝟎, 𝟖 𝐠/𝐜𝐦³
Um cubo de material homogêneo tem 1,0 cm de aresta e massa igual a 10 g.
Outro cubo de mesmo material e igualmente homogêneo tem 2,0 cm de
aresta. Qual sua massa, em gramas?
1cm
2cm
1cm
1cm
𝐦
𝐝=
𝑽
2cm
2cm
𝐦 = 𝟖(𝟏𝟎)
𝐦 = 𝟖𝟎 𝐠