Prof. Victor Física | 2ª Série | Ensino Médio

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1 Prof. Victor Física | 2ª Série | Ensino Médio
HIDROSTÁTICA Revisão Prof. Victor Física | 2ª Série | Ensino Médio

2 Fluidos São corpos cujas moléculas não guardam suas posições relativas e, por isso, tomam a forma do recipiente que os contém. Em condições favoráveis, escoam. Gases e líquidos são classificados como fluidos.

3 Fluido(real) e fluido ideal
(Parte da energia potencial gravitacional é perdida devido ao atrito entre as camadas do fluido, transformado integralmente em calor) Fluido Ideal (Toda energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética)

4 Fluido(real) e fluido ideal
Fluido Real: Possui Viscosidade; Parte da energia dissipada na animação se deve a existência de atrito entre as camadas do fluido que escoa, ou seja, há efeitos de forças de atrito macroscópicas entre as camadas do fluido, dando origem a uma propriedade macroscópica chamada viscosidade. Fluido Ideal: Não possui Viscosidade; Portanto, um fluido é chamado de ideal ou perfeito, quando tiver densidade constante em todos os pontos do espaço e em todos os instantes de tempo, ou seja, for incompressível.

5 Em resumo Em um fluido ideal ou perfeito, basicamente devemos assumir que: 1º) Não há dissipação de energia devido a atritos internos (viscosidade) entre as partículas do fluido, nem devido a interações das partículas do fluido com o ambiente; 2º) Não há troca de energia na forma de calor entre as partículas do fluido, nem das partículas de fluido com o ambiente;

6 viscosidade É definida como a resistência que um fluido oferece ao seu próprio movimento. Existe uma força coesiva entre as moléculas do líquido e da placa.

7 viscosidade Quanto maior for a viscosidade do fluido, menor será a sua capacidade de escoar (fluir) e maior será a força de atrito entre o fluido e as paredes do recipiente onde ele está escoando.

8 Tensão superficial da água
É resultado das ligações de hidrogênio , que são forças intermoleculares causadas pela atração dos hidrogênios (H+) com os oxigênios das moléculas vizinhas (O_). A força de atração das moléculas na superfície da água é diferente da força entre as moléculas abaixo da superfície. Veja a figura a seguir.

9 Tensão superficial da água
Ligações de hidrogênio restritas às moléculas ao lado e abaixo, pois não há moléculas acima delas; Atração por outras moléculas de água em todas as direções: para cima, para baixo, para a esquerda, para a direita, para frente e para trás;

10 Tensão superficial da água
A desigualdade de atrações na superfície da água provoca a contração do líquido criando uma fina camada (membrana) elástica nela. A tensão superficial da água é a maior de todos os líquidos e vale 7,2 x 109 N/m.

11 capilaridade É a subida ou a descida de um líquido através de um tubo fino chamado de capilar. Esse fenômeno é resultado da interação (Forças de coesão) das moléculas da água com o material de que é feito o tubo. Essa interação depende dos seguintes parâmetros: Diâmetro do tubo; *Quanto mais fino, maior a aderência. Viscosidade do líquido; *Quanto mais quente, menos viscoso.

12 capilaridade Como ocorre a capilaridade ? As moléculas do líquido são atraídas pelas moléculas do tubo por causa das interações intermoleculares. Assim, o líquido fica “grudado” na parede. Mas como a água sobre? A molécula do tubo que está imediatamente acima da superfície do líquido atrai o líquido que começa a subir alinhando-se a essa molécula que o atraiu, num processo que é cíclico e se repete.

13 capilaridade

14 DENSIDADE OU MASSA ESPECÍFICA
Propriedade específica da matéria que serve para identificar uma substância. Densidade: Termo usado para corpos. d= m V Massa específica: Termo usado para substâncias. Razão entre a massa e volume de um corpo ou substância. Unidade padrão (SI): Kg/m³ Usual: g/cm³ Conversões de unidades: g/cm³ para kg/m³ (x1000 ou x 10³) Kg/m³ para g/cm³ (:1000 ou x 10-³)

15 DENSIDADE OU MASSA ESPECÍFICA
m³ para L (x1000) L para cm³ (x1000) L para m³ (:1000) cm³ para L (:1000) Para saber a densidade de uma mistura: Se você tiver uma mistura de duas substâncias P e Q, a densidade da mistura será  dm=(mP + mQ)/(VP + VQ).

16 DENSIDADE OU MASSA ESPECÍFICA
+ DICAS: Quando o volume do recipiente não for dado não for dado no problema, ele deverá dar informações sobre a área da base do recipiente e sua altura. Nesse caso usamos: V = Ab x h Quando falar em relação(razão) entre densidades, devemos dividir o primeiro valor que aparece pelo segundo que for dado na questão; Significado Físico da densidade: Exemplo: O que pesa mais: 1 kg de chumbo ou 1kg de alumínio? Dados: dPB= 11,3 g/cm³ e dAL= 2,7 g/cm³

17 Pressão Razão entre a força perpendicular aplicada em uma superfície pela área de contato com ela. p= F A Unidade de medida (SI): N/m² ou Pa. p e A são inversamente proporcionais, ou seja, para uma mesma força aplicada temos: A p e A p Conversões úteis: atm para Pa (x 105) Pa para atm (x10-5)

18 Pressão Caso particular: Quando o apenas o Peso do corpo estiver pressionando a superfície usamos a equação: p = P/A ou p = m.g/A Quando além do peso do corpo atuar uma força que forme ângulo qualquer com a superfície, usamos: p= F.senβ A

19 Pressão hidrostática Pressão devido a coluna de líquido. Ph = h = dgh Diretamente proporcional a coluna de líquido; Depende apenas da profundidade h; Independe da forma, volume, inclinação ou diâmetro do recipiente; É a mesma situada para pontos situados num mesmo nível; Pressão total: pt = patm + dgh (Basta somar a pressão atmosférica à pressão hidrostática)

20 Gráfico da pressão total

21 Lei de stevin Mede a diferença de pressão entre dois pontos de um mesmo líquido. p = pB - pA = d.g.h DICAS IMPORTANTES: Lembrar que: A cada 10m de profundidade, a pressão hidrostática aumenta de Pa ou 1atm.

22 A experiência de torricelli

23 Pressão atmosférica Lembretes: A pressão atmosférica depende:
Da altitude: Maior altitude – >Ar rarefeito –> Menor patm. Menor altitude -> Mais ar -> Maior patm. Temperatura do ar: Maior temperatura -> Menor densidade do ar -> Menor patm. Menor temperatura -> Maior densidade do ar -> Maior patm. Umidade do ar: Maior umidade do ar -> Mais vapor d’água ( Menos denso) -> Menor patm. Menor umidade do ar -> Menos vapor d’água-> Maior patm.

24 Vazão na garrafa. Na figura abaixo, uma garrafa está totalmente fechada e a outra aberta, cada uma com um orifício a uma altura h da superfície líquida. Na garrafa fechada o líquido não vazará, pois a pressão externa (Patm) é maior que a pressão interna, que é devido apenas à coluna líquida (Pint=dlíquido.g.h). Na garrafa aberta o líquido vazará, pois a pressão interna (Pint=Patm + Plíquido=Patm + dlíquido.g.h) é maior que a externa (Patm).