FAESO – Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos BachareladoS em Engenharia CIVIL, Engenharia de Produção E Engenharia de CONTROLE E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL Aula 02 Princípio de Arquimedes, Princípio de Pascal e Equação de Continuidade Física Teórica Experimental II Prof. Dr. Alysson Cristiano Beneti OURINHOS-SP 2017

Princípio de Arquimedes Quando um corpo está total ou parcialmente submerso em um fluido, uma força de empuxo exercida pelo fluido age sobre o corpo. A força é dirigida para cima e tem módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.

Princípio de Arquimedes O corpo pode flutuar ou afundar. Temos:

Exemplos Um objeto com massa de 10 kg e volume de 0,002 m3 é colocado totalmente dentro da água (densidade = 1000 kg/m3). Qual é o valor do peso do objeto ? Qual é a intensidade da força de empuxo que a água exerce no objeto ? Qual o valor do peso aparente do objeto ? Desprezando o atrito com a água, determine a aceleração do objeto.

Princípio de Pascal Consideremos um líquido contido em um recipiente. Uma variação de pressão provocada em um ponto desse líquido é transmitida integralmente para todos os pontos do líquido. Esse princípio é usado freqüentemente nos mecanismos hidráulicos, usados para aumentar intensidades de forças. Consideremos, por exemplo, a situação ilustrada onde um líquido está em um recipiente vedado por pistões móveis, de áreas A1 e A2, sendo A1 < A2.

Exemplos 1. Na prensa hidráulica da figura , os diâmetros dos tubos 1 e 2 são , respectivamente, 4 cm e 20 cm. Sendo o peso do carro igual a 10 kN, determine a força que deve ser aplicada no tubo 1 para equlibrar o carro;

Aplicações na Engenharia – Medidores de Pressão A Pressão atmosférica é medida com um aparelho chamado barômetro (três figuras à esquerda) do século XVII inventado por Torricelli. Na figura da direita um barômetro atual.

Aplicações na Engenharia – Medidores de Pressão O manômetro abaixo é chamado de manômetro metálico ou de Bourdon. Ao ligar o manômetro pela tomada de pressão, o tubo fica internamente submetido a uma pressão P que o deforma, havendo um deslocamento de sua extremidade que, ligada ao ponteiro por um sistema de alavancas, relacionará sua deformação com a pressão do reservatório. A leitura do manômetro quando este está exposto a pressão atmosférica é chamada de leitura na escala efetiva de pressão.

Equação da continuidade Fluido Ideal: É aquele cuja densidade é constante, ou seja, incompressível. E que não tem viscosidade. Linha de escoamento: É também chamada linha de fluxo. Tubo de escoamento Formato que as linhas de escoamento formam ao atravessar seções imaginárias de áreas A e A’.

Equação da continuidade Fluido está em um escoamento estacionário: Escoamento que não depende do tempo, é chamado também de permanente. Escoamento Laminar: É quando as camadas finas (lâminas) adjacentes ao fluido deslizam uma sobre as outras e o escoamento é estacionário. Escoamento turbulento: Escoamento que varia continuamente com o tempo, irregular e caótico.

Equação da continuidade

Exemplo 1) 50 litros/s escoam no interior de uma tubulação de 8”. Esta tubulação, de ferro fundido, sofre uma redução de diâmetro e passa para 6”. Sabendo-se que a parede da tubulação é de ½” , calcule a velocidade nos dois trechos e verifique se ela está dentro dos padrões (v < 2,5 m/s). Dado: 1’’ = 2,54cm.