HIDROSTÁTICA ๏ดEstudo dos fluidos em equilíbrio. ๏ดFluidos: Líquidos, vapores ou gases. Incompressíveis! 1. Massa específica (densidade absoluta) ๏ด ๐= ๐ ๐ ๏ด Unidade (SI): kg/m³ ๏ด Unidades usuais: kg/L = g/mL = g/cm³ ๏ด Dadas pressão e temperatura, uma substância possui massa específica constante 2. Peso específico ๏ด ๐พ= ๐๐ ๐ = ๐๐ ๏ดUnidade (SI): N/m³ Conversão de unidades x 1000 1 kg/L g/mL g/cm³ = 1000 kg/m³ 3. Densidade de um corpo ๏ด ๐= ๐ ๐๐๐ฅ๐ก ๏ด Unidade (SI): kg/m³ ๏ด Unidades usuais: kg/L = g/mL = g/cm³ Diferença entre massa específica e densidade Fe Fe Vazio V = 1 cm³ V = 1 cm³ m = 7,8 g m = 5,0 g ๐ = ๐๐น๐ = 7,8 ๐/๐๐³ ๐ = 5,0 ๐/๐๐³ Diferença entre massa específica e densidade ๐ substância x ๐ corpo 4. Densidade relativa ๐๐ด,๐ต ๐๐ด = ๐๐ต Lê-se โdensidade de A em relação a Bโ. Adimensional 5. Pressão ๐น๐ ๐น ๐น๐ Grandeza escalar Unidade (SI): N/m² = Pa Unidades usuais: atm e mmHg Conversão: ๐น๐ ๐= ๐ด 1 ๐๐ก๐ = 760 ๐๐๐ป๐ = 101 325 ๐๐ โ 105 ๐๐ 6. Pressão de uma coluna líquida ๐= ๐= Logo: ๐ ๐ ๐๐ = ๐ด ๐ด = ๐๐๐ ๐ด Assim: ๐ = ๐ ๐ด๐ดโ ๐ โ ๐= ๐น๐ ๐ด ๐ โ ๐ = ๐๐ ๐ Volume do cilindro: ๐ = ๐ดโ ๐ = ๐๐โ Só depende da altura da coluna de líquido! ๏ด Para uma coluna de água de 10 m de altura: ๐ = ๐๐โ ฮผ = 1,0 × 103 ๐๐/๐³ g=10m/s² h=10m Substituindo: ๐ = 103 × 10 × 10 = 105 ๐๐ โ 1 ๐๐ก๐ A cada 10m de profundidade, a pressão aumenta em 1 atm 7. Teorema de Stevin Equilíbrio na coluna de líquido: ๐น๐ = 0 ๐น๐ด + ๐๐๐๐ = ๐น๐ต B Dividindo pela área: ๐น๐ด ๐๐๐๐ ๐น๐ต + = ๐ด ๐ด ๐ด Assim: ๐๐ด + ๐๐โ = ๐๐ต Reorganizando os termos: ๐๐ต โ ๐๐ด = ๐๐โ Consequências do Teorema de Stevin ๏ด Todos os pontos de um mesmo líquido situados em um mesmo nível horizontal estão submetidos a uma mesma pressão princípio dos vasos comunicantes Consequências do Teorema de Stevin ๏ด A superfície de um líquido em equilíbrio sob a ação exclusiva da gravidade é plana e horizontal. ๏ด Observação: líquido em recipiente acelerado ๐ก๐ ๐ = ๐ ๐ ๐ ๏ด Observação: recipiente aberto Num recipiente aberto, todos os pontos de sua superfície estão sujeitos à pressão atmosférica ๐๐๐ก๐ (1 atm no nível do mar). Logo, a pressão no ponto P será a soma da pressão atmosférica com a pressão da coluna líquida: ๐ = ๐๐๐ก๐ + ๐๐โ Aplicação: bomba de vácuo e canudinho Aplicação: cálculo da densidade de líquidos desconhecidos 8. Princípio de Pascal ๏ด Um incremento de pressão a um ponto qualquer de um líquido, suposto incompressível, em equilíbrio transmitese integralmente a todos os demais pontos do líquido, bem como às paredes do recipiente. Aplicação: prensa hidráulica ๐น1 ๐น2 = ๐ด1 ๐ด2 Exercício
Download
