FACULDADE DE TECNOLOGIA SHUNJI NISHIMURA POMPÉIA HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Aula 03 Princípios Básicos de Hidráulica Prof. Me. Dario de Almeida Jané HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Grandezas e unidades - Hidráulica - Hidrostática - Princípio de Arquimedes (Empuxo) - Princípio de Pascal (vasos fechados) - Princípio de Stevin (reservatórios abertos) - Hidrodinâmica - Lei das Vazões - Conservação de Energia - Material anexo - Unidades e grandezas - Manometria - Tipos de pressão - Medidores de pressão HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática ARQUIMEDES de Siracusa (Grécia) Matemático Físico Astrônomo Inventor βAquele que tentou e não conseguiu é superior àquele que nada tentouβ HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Arquimedes (Empuxo) HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Arquimedes (Empuxo) βTodo corpo sólido mergulhado em um fluído em equilíbrio recebe uma força vertical e para cima de intensidade igual ao peso do fluído deslocado, chamada de EMPUXO.β HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Arquimedes (Empuxo) Entendendo melhor o PESO DO FLUÍDO DESLOCADO ...... Volume deslocado !!!!!! HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Arquimedes (Empuxo) Entendendo melhor o PESO DO FLUÍDO DESLOCADO ...... ππ = π¦π . π Sendo ππ (densidade) ou ππ (massa específica) do fluído: π¦π π π = ππ = ππ π¦π = ππ . ππ HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Arquimedes (Empuxo) Logo, o EMPUXO pode ser calculado como: π = ππ π = π¦π . π π = ππ . ππ . π HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Arquimedes (Empuxo) Exercício 1: Um corpo de massa 20 kg e volume 0,002 m³ é totalmente mergulhado em um líquido de densidade 800 kg/m³. Determine a intensidade do empuxo sofrido pelo corpo. Considerar g = 9,81 m/s². O corpo irá flutuar ou não? Exercício 2: Um recipiente cúbico de massa 600 g e aresta 0,1 m flutua verticalmente em um tanque com água (massa específica = 1000 kg/m³). Qual é o número máximo de bolinhas de chumbo com massa igual a 45 g cada uma, que podemos colocar no interior do recipiente sem que comece a entrar água no seu interior (afundar totalmente)? Obs: Considere que as bolinhas de chumbo são pequenas o suficiente, de maneira que o espaço ocupado por elas dentro do recipiente não será uma limitação do problema. HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Simon STEVIN de Burges (Bélgica) Engenheiro Físico Matemático HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (ilustração) O que poderíamos dizer sobre a pressão atuando nos dois mergulhadores ? HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (ilustração) Sobre o mergulhador mais próximo da superfície (ponto 1), atua uma pressão menor do que sobre o mergulhador que está mais ao fundo (ponto 2). HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (pressão em um ponto submerso) Esquecendo um pouco dos mergulhadores, e pensando sobre os pontos A e B, no interior de uma massa líquida em repouso .... A pressão no ponto B, tem uma relação com a altura hB A pressão no ponto A, tem uma relação com a altura hA HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (pressão em um ponto submerso) Podemos demonstrar que a pressão em um ponto no interior de um fluído em repouso recebe a ação da coluna de fluído localizada acima deste da seguinte maneira (PRESSÃO HIDROSTÁTICA ou MANOMÉTRICA): π·π¨ = π . π . ππ¨ π·π© = π . π . ππ© HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (pressão em um ponto submerso) Podemos usar um artifício matemático para obter uma expressão que relacione a pressão nestes dois pontos A e B, calculando assim, a diferença entre as pressões nos pontos: π·π¨ = π·π© + π . π . βπ HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (enunciado) βA diferença de pressão entre dois pontos da massa de um líquido em equilíbrio é igual à diferença de nível entre os pontos, multiplicada pelo peso específico do líquido e a aceleração da gravidadeβ. π·π¨ = π·π© + π . π . βπ π· = πππππãπ πππππéπππππ (π΅ ππ) π = πππππ πππππíππππ π π πππíπ π (ππ ππ ) π = πππππππçãπ π π ππππππ ππ π (π ππ ) βπ = ππππππ πππππéπππππ π π πππíπ π (π) HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (exercício) Calcule a pressão agindo sobre o mergulhador que está mais no fundo, sabendo que a diferença de profundidade entre eles é de 10 m, e que no manômetro que está no pulso do primeiro mergulhador, a pressão assinalada é de 2 atm. π πππ = πππ. πππ (π·π) πáπππ πππ = ππππ (ππ ππ ) HIDRÁULICA AUTOMOTIVA Princípios Básicos de Hidráulica - Hidrostática Princípio de Stevin (desafio) Utilize o princípio de Stevin, para concluir sobre a relação entre a pressão absoluta (Pabs) de um ponto submerso em uma massa líquida em repouso, e as pressões atmosférica (Patm) e hidrostática/manométrica (Phid).
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