física mecânica – hidrostática ilan rodrigues. 01. introduÇÃo hidrostática (estuda os...

FísicaFísica

Mecânica – HidrostáticaMecânica – Hidrostática

Ilan Rodrigues

01. INTRODUÇÃO01. INTRODUÇÃO

Hidrostática(Estuda os Fluidos em

Equilíbrio)

Líquidos Líquidos

Gases Gases

• Força de CoesãoForça de Coesão

Mantém juntas átomos e moléculas de um mesmo material.

• Força de AdesãoForça de Adesão

Determinadas pela atração que as partículas de um material exercem sobre partículas de outros materiais.

Tensão SuperficialTensão Superficial

Força de Coesão

02. Densidade Absoluta (d) ou Massa Específica (μ).

mv

a) densidade (d)

d =mv

b) Massa Específica (μ)

μ =

SubstânciaCorpo

m

v

Unidades

S.I. mv

d =kgm3

C.G.S. mv

d =g

cm3

kg

m3

g

cm3

103

x103

Nota!mv

d =kgm3

K g

m3d =

103g

(102cm)3

103 g

106d =

103 . 10-6gcm3

10-3 gd =cm3

kg

m3

g

cm3

103

x103

X10-3

Dica!!!

mv

dÁgua =kg1kg

m31 m3v = 103

.ℓ

Material μ (g/cm3)

Platina 21,4

Ouro 19,3

Mercúrio 13,6

Chumbo 11,3

Prata 10,5

Ferro 7,8

Alumínio 2,7

Água 1,0

Gelo 0,92

22cm

10cm

5cm

v = 22 x 10 x 5

v = 1100 cm3

mv

μ =

μ . vm =

11 . 1100m =

12100 gm =

1,2 kgm =

03. Conceito de Pressão (P)

A

F

Unidades

S.I. FA

P =Nm2

C.G.S. FA

P =dyncm2

FA

P =

Pascal=1 1 Pa= 1

FA

P =10010-1

P = 1000 N/cm2 P =

Outra Unidade UsualFA

P =kgfcm2

Atmosfera técnica métrica=1 1 atm= 1

kgfcm2

P =9,8N

10-4m21 9,8 . 104 Pa= 0,98 . 105 Pa= 1,0 . 105 Pa≈

105 Pa1atm =

Nota!!!

1psi =1 libra-força(polegada)2 =

1 lbfpol2

6,9 . 103 Pa1psi =

Observação:

θ

F

Ft

FN

FN

AP =

F.senθA

P =

04. Pressão Exercida Pela Coluna de Um Líquido

A

m

P (Força Peso)

FA

P =

m . g

AP =

μ .v . gμ.A.h .g

h

μ . g . hP =

Pressão No Fundo

Densidade do Líquido

Gravidade

Profundidade

05. Teorema de Stevin

B

PA

h

A

PB

PATM

PA PB_ = μ.g.hA

_ μ.g.hB

PA PB_ = μ.g ( hA – hB )

h

.h

PA PB_ = μ.g.h

PA PB= + μ.g.hPAtm

Pressão Absoluta

Pressão Atmosférica

Pressão Efetiva

PABS

A pressão vai ser a mesma 2 . 105N/m2

= + μ.g.hPAtmPABS

Mesmo nível

2 . Atm

= + μ.g.hP´P

= + 103.10. 5P´2. 105

=_ 0,5.1052.105P´

= 1,5.105 PaP´

= 1,5 atmP´

1,5.105 Pa

06. Pressão Atmosférica(O Experimento de Torricelli)

Mercúrio

120cm

h= 76,0 cm

AB

PA=PATM

PBPAtm

=PAtm μHg . g . h

=PAtm 13,6 . 103 .10 .0,76

=PAtm 1,01 . 105 N/m2.

07. Vasos Comunicantes

1 2

P1 P2

P2=P1

Óleo

Água

1 2

P2=P1

P1 P2

h1h2

=P1 P2

=PÓleo PÁgua

= μ2 . g . h2μ1 . g . h1

= μ2 . h2μ1 . h1

h1 h2

1 2

P1 P2

Patm + =

=P1 P2

=PÓleo PHg

μo.g.ho Patm +μHg.g.hHg

=μo . 28 14 . 1

=μo14 / 28

=μo0,5 g/ cm3

=P1 P2

= d2 . h2d1 . h1

= d2 . 3H/2d1 . H

1 2

P1 P2

= 3. d2 2.d1

08. Prensa Hidráulica(Princípio De Pascal)

A1 A2

F1

F2

=P1 P2

F1

A1

=F2

A2

F1

A1

=F2

A2

10

π.12=

F2

π.32

10

1=

F2

9

F2 = 90 kgf

F1

A1

=F2

A2

F2

F1

=A2

A1

F2

F1

=π. R2

2

π. R1 2

F2

F1

=2,5

2

252

F2

F1

=6,25625

F2

F1

=1

100

9. Empuxo (Teorema de Arquimedes)

E

9. Empuxo

m

PLíquido

E

=E PLíq

=E mL. g

=E . gdL. VdL. VC

Densidade do líquido

Volume Imerso

E

P=P m . g

20001000

d = 2d =g

cm3

=E . gdL. VdL. Vi

=E 103 .103.10-6.10

=E 10 N

=P 2 . 10

=P 20 N

=PAPARENTE P - E

=PAPARENTE 20 - 10

=PAPARENTE 10 N

T

P

E

=P m . g

=P 0,5 . 10

=P 5 N

=E . gdL. VdL. Vi

=E 103 .50.10-6.10

=E 50 . 10-2 N

=E 0,5 N =T P - E

=T 5 – 0,5

=T 4,5 N