HIDROSTÁTICA ο΄Estudo dos fluidos em equilíbrio. ο΄Fluidos: Líquidos, vapores ou gases. Incompressíveis! 1. Massa específica (densidade absoluta) ο΄ π= π π ο΄ Unidade (SI): kg/m³ ο΄ Unidades usuais: kg/L = g/mL = g/cm³ ο΄ Dadas pressão e temperatura, uma substância possui massa específica constante 2. Peso específico ο΄ πΎ= ππ π = ππ ο΄Unidade (SI): N/m³ Conversão de unidades x 1000 1 kg/L g/mL g/cm³ = 1000 kg/m³ 3. Densidade de um corpo ο΄ π= π πππ₯π‘ ο΄ Unidade (SI): kg/m³ ο΄ 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 π = ππΉπ = 7,8 π/ππ³ π = 5,0 π/ππ³ Diferença entre massa específica e densidade π substância x π corpo 4. Densidade relativa ππ΄,π΅ ππ΄ = ππ΅ Lê-se βdensidade de A em relação a Bβ. Adimensional 5. Pressão πΉπ πΉ πΉπ Grandeza escalar Unidade (SI): N/m² = Pa Unidades usuais: atm e mmHg Conversão: πΉπ π= π΄ 1 ππ‘π = 760 πππ»π = 101 325 ππ β 105 ππ 6. Pressão de uma coluna líquida π= π= Logo: π π ππ = π΄ π΄ = πππ π΄ Assim: π = π π΄π΄β π β π= πΉπ π΄ π β π = ππ π Volume do cilindro: π = π΄β π = ππβ Só depende da altura da coluna de líquido! ο΄ Para uma coluna de água de 10 m de altura: π = ππβ ΞΌ = 1,0 × 103 ππ/π³ g=10m/s² h=10m Substituindo: π = 103 × 10 × 10 = 105 ππ β 1 ππ‘π A cada 10m de profundidade, a pressão aumenta em 1 atm 7. Teorema de Stevin Equilíbrio na coluna de líquido: πΉπ = 0 πΉπ΄ + ππππ = πΉπ΅ B Dividindo pela área: πΉπ΄ ππππ πΉπ΅ + = π΄ π΄ π΄ Assim: ππ΄ + ππβ = ππ΅ Reorganizando os termos: ππ΅ β ππ΄ = ππβ Consequências do Teorema de Stevin ο΄ 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 ο΄ A superfície de um líquido em equilíbrio sob a ação exclusiva da gravidade é plana e horizontal. ο΄ Observação: líquido em recipiente acelerado π‘π π = π π π ο΄ Observação: recipiente aberto Num recipiente aberto, todos os pontos de sua superfície estão sujeitos à pressão atmosférica πππ‘π (1 atm no nível do mar). Logo, a pressão no ponto P será a soma da pressão atmosférica com a pressão da coluna líquida: π = πππ‘π + ππβ Aplicação: bomba de vácuo e canudinho Aplicação: cálculo da densidade de líquidos desconhecidos 8. Princípio de Pascal ο΄ 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 πΉ1 πΉ2 = π΄1 π΄2 Exercício
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