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Física Mecânica – Hidrostática Ilan Rodrigues. 01. INTRODUÇÃO Hidrostática (Estuda os Fluidos em Equilíbrio) Líquidos Gases F Força de Coesão Mantém juntas.

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1 Física Mecânica – Hidrostática Ilan Rodrigues

2 01. INTRODUÇÃO Hidrostática (Estuda os Fluidos em Equilíbrio) Líquidos Gases F Força de Coesão Mantém juntas átomos e moléculas de um mesmo material. orça de Adesão Determinadas pela atração que as partículas de um material exercem sobre partículas de outros materiais.

3 Tensão Superficial Força de Coesão

4 02. Densidade Absoluta (d) ou Massa Específica (μ). m v a) densidade (d) d = m v b) Massa Específica (μ) μ = SubstânciaCorpo m v Unidades S.I. m v d = kg m3m3 C.G.S. m v d = g cm 3 kg m3m3 g cm 3 10 3 x10 3

5 Nota! m v d = kgkg m3m3 K g m3m3 d = 10 3 g (10 2 cm) 3 10 3 g 10 6 d = 10 3. 10 -6 g cm 3 10 -3 g d = cm 3 kg m3m3 g cm 3 10 3 x10 3 X10 -3 Dica!!! m v d Água = kgkg 1 kgkg m3m3 1 m 3 v = 10 3.

6 Materialμ (g/cm 3 ) Platina21,4 Ouro19,3 Mercúrio13,6 Chumbo11,3 Prata10,5 Ferro7,8 Alumínio2,7 Água1,0 Gelo0,92

7 22cm 10cm 5cm v = 22 x 10 x 5 v = 1100 cm 3 m v μ = μ. v m = 11. 1100 m = 12100 g m = 1,2 kg m =

8 03. Conceito de Pressão (P) A F Unidades S.I. F A P = N m2m2 C.G.S. F A P = dyn cm 2 F A P = Pascal = 1 1 Pa = 1

9 F A P = 100 10 -1 P = 1000 N/cm 2 P =

10 Outra Unidade Usual F A P = kgf cm 2 Atmosfera técnica métrica = 1 1 atm = 1 kgf cm 2 P = 9,8N 10 -4 m 2 1 9,8. 10 4 Pa = 0,98. 10 5 Pa = 1,0. 10 5 Pa 10 5 Pa 1atm = Nota!!! 1psi = 1 libra-força (polegada) 2 = 1 lbf pol 2 6,9. 10 3 Pa 1psi =

11 Observação: θ F FtFt FNFN FNFN A P = F.senθ A P =

12 04. Pressão Exercida Pela Coluna de Um Líquido A m P (Força Peso) F A P = m. g A P = μ.v. gμ.A.h.g h μ. g. hP = Pressão No Fundo Densidade do Líquido Gravidade Profundidade

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14 05. Teorema de Stevin B PAPA h A PBPB P ATM PAPA PBPB _ = μ.g.h A _ μ.g.h B PAPA PBPB _ = μ.g( h A – h B ) h.h PAPA PBPB _ = μ.g.h PAPA PBPB = + P Atm Pressão Absoluta Pressão Atmosférica Pressão Efetiva P ABS

15 A pressão vai ser a mesma 2. 10 5 N/m 2 = + μ.g.h P Atm P ABS Mesmo nível 2. Atm

16 = + μ.g.h P´P = + 10 3.10. 5 P´2. 10 5 = _ 0,5.10 5 2.10 5 P´ = 1,5.10 5 PaP´ = 1,5 atmP´ 1,5.10 5 Pa

17 06. Pressão Atmosférica (O Experimento de Torricelli) Mercúrio 120cm h = 76,0 cm A B PAPA = P ATM PBPB P Atm = μ Hg. g. h = P Atm 13,6. 10 3.10.0,76 = P Atm 1,01. 10 5 N/m 2.

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20 07. Vasos Comunicantes 1 2 P1P1 P2P2 P2P2 = P1P1 Óleo Água 1 2 P2P2 = P1P1 P1P1 P2P2 h1h1 h2h2

21 = P1P1 P2P2 = P Óleo P Água = μ 2. g. h 2 μ 1. g. h 1 = μ 2. h 2 μ 1. h 1 h1h1 h2h2

22 1 2 P1P1 P2P2 P atm + = = P1P1 P2P2 = P Óleo P Hg μ o.g.h o P atm + μ Hg.g.h Hg = μ o. 28 14. 1 = μoμo 14 / 28 = μoμo 0,5 g/ cm 3

23 = P1P1 P2P2 = d 2. h 2 d 1. h 1 = d 2. 3H/2d 1. H 1 2 P1P1 P2P2 = 3. d 2 2.d 1

24 08. Prensa Hidráulica (Princípio De Pascal) A1A1 A2A2 F1F1 F2F2 = P1P1 P2P2 F1F1 A1A1 = F2F2 A2A2

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26 F1F1 A1A1 = F2F2 A2A2 10 π.1 2 = F2F2 π.3 2 10 1 = F2F2 9 F2F2 = 90 kgf

27 F1F1 A1A1 = F2F2 A2A2 F2F2 F1F1 = A2A2 A1A1 F2F2 F1F1 = π.π. R 2 2 π.π. R 1 2 F2F2 F1F1 = 2,5 2 25 2 F2F2 F1F1 = 6,25 625 F2F2 F1F1 = 1 100

28 9.Empuxo (Teorema de Arquimedes) E

29 9.Empuxo m P Líquido E = E P Líq = E m L. g = E. gd L. Vd L. V C Densidade do líquido Volume Imerso

30 E P = P m. g 2000 1000 d = 2 d = g cm 3 = E. gd L. Vd L. V i = E10 3.10 3.10 -6.10 = E10 N = P 2. 10 = P 20 N = P APARENTE P - E = P APARENTE 20 - 10 = P APARENTE 10 N

31 T P E = P m. g = P 0,5. 10 = P 5 N = E. gd L. Vd L. V i = E10 3.50.10 -6.10 = E50. 10 -2 N = E0,5 N = TP - E = T5 – 0,5 = T4,5 N


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