Diretoria de Ensino de Votorantim Oficina Pedagógica Adriana Ribeiro - PCOP de Física 4° Encontro IFUSP/Escola Curso: Energia – Prof. Cláudio Furukawa

Furukawa Yamamura Tensão e Pressão

Tensão nos sólidos Tensão = F/A Mede a distribuição de força por unidade de área Tensão = F/A Tensão de Compressão Forças tendem a comprimir do o corpo Unidade de medida N/m2 1 N/m2 = 1 pascal = 1 Pa Tensão de Tração Forças tendem a alongar o corpo Tensão de Cisalhamento Forças tendem a cortar o corpo

não resistem às forças de tração; Tensão nos fluidos não resistem às forças de tração; Gases e Líquidos não resistem à torção; nem às forças cortantes. Os fluidos transmitem forças quando comprimidos: são forças de compressão (FN) Tensão de compressão Tensão de compressão =  pressão (Pr) Pr = FN/A

Equivalência com "pascal" Unidades de pressão Pr = F/A Unidade de Força Unidade de área Unidade de Pressão Equivalência com "pascal" N m2 N/m2 = pascal =Pa 1 Pa pound inch2 psi 6895 Pa kgf cm2 kgf/cm2 ≈105 Pa N/cm2 10.000 Pa  

PRESSÃO DA COLUNA DE UM LÍQUIDO EM REPOUSO Área da base da coluna Pr = F/A                                   Peso da coluna h do líquido Peso =  m·g = (ρV)·g  ( V = Ah) = ρAhg     Pr = (ρAgh)/A = ρgh ρg = γ peso específico do líquido, Pr = γh

Princípio de Pascal Os fluidos em repouso transmitem a pressão adicional para todos os pontos do fluido. O acréscimo de pressão gera em cada ponto da superfície, uma “força de pressão” perpendicular à essa superfície.

Pressão em um ponto do fluido em repouso. Fórmula de Stevin Pressão em um ponto do fluido em repouso. PT = Po + γh

Como A2 >> A1 → F1 << Q Elevador hidráulico F1/A1 = Q/A2 Como  A2 >> A1  →   F1 << Q

Pressão atmosférica Atmosfera Camada gasosa que cobre a Terra Chega a cerca de 560 km acima da superfície terrestre (varia a sua densidade conforme a altitude) Constituída de aproximadamente: 78%  de N2 (Nitrogênio) 21%  de O2 (Oxigênio) 1%    de outros gases. Pressão Atmosférica  Patm = (peso da coluna de ar)/área A Nível do mar e a 0oC   Patm = 101.400 Pa  = 1 atmosfera = 1 atm

Bomba Aspirante Por que uma bomba aspirante não consegue trazer água para a superfície que está a mais de 10 metros de profundidade?

Barômetro de Torricelli O que fica no interior do tubo? Uma coluna de mercúrio e vácuo! Torricelli foi  o primeiro a conseguir um vácuo sustentado. Mediu a pressão atmosférica: Patm = 76 cmHg À nível do mar

Outras unidades de pressão N/m2 1 Pa 1 1 milibar 100 1 psi 6.895 1 cmHg 1.333

Força da pressão atmosférica F = (Pr).A Patm (máxima)= 76 cmHg ~ 10 N/cm2 ~ 1 kgf/cm2 F (máxima) = (1 kgf/cm2) x Área (cm2)

Barômetro aneróide

Manômetro metálico

Pman = [Pgás - Patm] = -γh Manômetro - Tubo em U Pgás = Patm + γh Pressão manométrica. [Pgás - Patm ] = γh  = Pman  Patm = Pgás + γh Pressão manométrica Pman = [Pgás - Patm] = -γh