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HIDROSTÁTICA Massa específica ou densidade absoluta. É a razão entre a massa de uma substância pelo seu volume. Ex: 1g/cm 3 de água = 1000 Kg/m 3. - Densidade.

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2 HIDROSTÁTICA Massa específica ou densidade absoluta. É a razão entre a massa de uma substância pelo seu volume. Ex: 1g/cm 3 de água = 1000 Kg/m 3. - Densidade de um corpo: é a razão da massa do corpo pelo seu volume.

3 HIDROSTÁTICA Peso Específico: Chamamos de peso específico de um corpo à razão entre o so e o seu volume. UNIDADES Sistema M.K.S : N/m 3

4 HIDROSTÁTICA Pressão: Pressão de uma força sobre uma superfície é a razão entre o módulo da força e a área da superfície considerada. UNIDADES SistemaM.K.S: N/m 2 Outra unidade muito usada é a atmosfera (atm) 1 atmosfera == 1,0 X 10 5 N/m 2

5 HIDROSTÁTICA MEDIDA DA PRESSÃO HIDROSTÁTICA Para um líquido em repouso a pressão hidrostática depende da massa específica, aceleração da gravidade e da profundidade h. Todos os pontos da superfície que se encontram no mesmo nível suportam a mesma pressão. A pressão p sobre os pontos de uma supefície é devido ao peso P da coluna fluido sobre a superfície. A pressão total em um ponto, a uma profundidade h de um líquido em equilíbrio, é a resultante da soma da pressão atmosférica na superfície mais a pressão hidrostática. Pa

6 HIDROSTÁTICA TEOREMA FUNDAMENTAL DA HIDROST Á TICA OU TEOREMA DE STEVIN A diferença de pressão entre dois pontos quaisquer de um líquido em equilíbrio é dada pelo produto do desnível entre esses pontos pelo peso específico do líquido. PARADOXO HIDROST Á TICO A força que um líquido exerce sobre o fundo de um recipiente não depende de sua forma, mas da altura do líquido e da área da base.

7 EXERCÍCIO Três recipientes com alturas iguais a 0,5m, mas com formatos diferentes, são totalmente preenchidos com um mesmo líquido de densidade 10 3 kg/m 3, como indica a figura. A área do fundo dos recipientes é 0,4m 2 para todos eles. Sendo a aceleração da gravidade 10m/s 2 e a pressão atmosférica igual a 10 5 N/m 2, determine: a) a pressão total exercida no fundo dos três recipientes; b) a intensidade da força que atua no fundo dos três recipientes.

8 HIDROSTÁTICA EQUILÍBRIO DE UM LÍQUIDO EM VASOS COMUNICANTES A altura alcançada por um líquido em equilíbrio em diversos vasos comunicantes é a mesma, qualquer que seja a forma ou secção dos ramos (desde que não sejam capilares). EQUILÍBRIO DE DOIS LÍQUIDOS IMISOÍVEIS EM VASOS COMUNICANTES Dois líquidos imiscíveis em equilíbrio em vasos comunicantes atingem alturas inversamente proporcionais as suas massas específicas.

9 EXERCÍCIO Água e óleo de densidades 1g/cm 3 e 0,8g/cm 3, respectivamente, são colocados em um sistema de vasos comunicantes. Sendo 26cm a altura da coluna de óleo, acima do equilíbrio, determine a altura da coluna de água medida acima do nível de separação entre os líquidos.

10 HIDROSTÁTICA TEOREMA DE PASCAL Os líquidos transmitem integralmente, em todas as direções e sentidos, as pressões que suportam. PRENSA HIDRÁULICA Uma prensa hidráulica é um sistema constituído por dois vasos comunicantes e de diâmetros diferentes. No interior dos vasos existe um líquido que sustenta dois êmbolos, conforme a figura.

11 HIDROSTÁTICA TEOREMA DE ARQUIMEDES Todo corpo mergulhado em um líquido fica submetido à ação de uma força vertical, orientada de baixo para cima, de valor igual ao peso do líquido deslocado, que denominamos empuxo. O empuxo é igual ao peso do volume de líquido deslocado. Importante: E = P – o corpo flutua. E > P – o corpo sobe. E < P – o corpo afunda.

12 EXERCÍCIO Assinale as afirmativas corretas e some seus respectivos valores: 01- Os freios hidráulicos dos veículos automotores constituem-se na aplicação prática do Princípio de Pascal. 02- Para que um corpo flutue é necessário que a sua massa específica seja superior à massa específica do líquido em que está imerso. 04- A pressão num líquido em repouso aumenta à medida que aumenta a profundidade. 08- Um submarino completamente submerso, para emergir, diminui o empuxo exercido sobre ele.

13 EXERCÍCIO Um balão de hidrogênio de peso igual a 600N está preso a um fio em equilíbrio estático vertical. Seu volume é igual a 80m 3. Adote g=10m/s 2. Densidade do ar = 1,25kg/m 3. Determine: a) o empuxo exercido pelo ar sobre o balão. b) a tração no fio que sustém o balão.

14 EXERCÍCIO Pescando no ri Tietê, na cidade de São Paulo, um turista fisgou um pneu de massa 10,5kg, cuja densidade é de 1400kg/m 3. Considerando a tabela abaixo (que fornece a tração que uma linha de pesca pode suportar em função do seu diâmetro), determine: a) o diâmetro mínimo da linha de pesca, dentre os apresentados na tabela, para que o pescador levante o pneu, enquanto este estiver totalmente submerso; b) o diâmetro mínimo da linha de pesca, dentre os apresentados na tabela, para que o pescador levante o pneu totalmente fora da água. Admita que a parte côncava inferior do pneu retém 3 litros de água.

15 EXERCÍCIO Ao se usar um saca-rolhas, a força mínima que deve ser aplicada para que a rolha de uma garrafa comece a sair é igual a 360N. a) Sendo o coeficiente de atrito estático entre a rolha e o bocal da garrafa, encontre a força normal que a rolha exerce no bocal da garrafa. Despreze o peso da rolha. b) Calcule a pressão da rolha sobre o bocal da garrafa. Considere o raio interno do bocal da garrafa igual a 0,75 cm e o comprimento da rolha igual a 4,0 cm..


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