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Quarta aula de estática dos fluidos
Primeiro semestre de 2012
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Começo este encontro prestando uma homenagem ao
meu Alemão, que foi sempre especial, até mesmo em sua
partida deste mundo, já que ele se foi em 29/02/2012
Raimundo (Alemão) F. Ignácio
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Vamos procurar aplicar o Teorema de Stevin para o ar
atmosférico.
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2
água0
2
2
ar
m
s
m8,9g
³m/kg9,998C20 a água ear
Ks
m287R
20mmh
mmHg 700 abarométric leitura
mmca20p
Pede-se Dp para água e ar no h de 20 mm.
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SOLUÇÃO
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A bancada a seguir mostra o que foi mencionado
anteriormente.
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Lei de Pascal (1623-1662)
Ao se aplicar a pressão em um ponto fluido ela
se transmite integralmente
aos demais pontos.
Blaise Pascal
Entre os dezoito e dezenove anos inventou a primeira máquina de calcular. Aos vinte anos aplicou seu talento à física, pois se interessou
pelo trabalho de Torricelli sobre pressão atmosférica, deixando como resultado o
Princípio de Pascal sobre a lei das pressões num líquido, que publicou em 1653 no seu
Tratado do equilíbrio dos líquidos.
PUTS!
Vamos ver uma
aplicação!
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Existem muitas
vantagens de se trabalhar com fluido em relação aos sólidos!
Para os sólidos a propagação da
força é na direção da sua aplicação e
só se consegue mudá-la através de engrenagens.
Já nos fluidos ela se propaga
espontaneamente em todas as direções
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1. Suponha uma garrafa
cheia de líquido , o
qual é praticamente incompressíve
l
?!
4. Se o fundo tiver uma área de
20 cm², existirá no mesmo uma força de 2000N.
3. O resultado será uma pressão de
100 N/cm² agindo em todos os seus pontos.
2. Se aplicarmos uma força de 100 N numa
rolha de 1 cm² de área.
Vai acabar quebrando!
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OUTRAS APLICAÇÕES:
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Pensando em algumas aplicações.
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Alguns exemplos de aplicação da lei de Pascal
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2.1 – No sistema da figura, desprezando-se o desnível entre os cilindros, detrerminar o peso G, que pode ser suportado pelo pistão V. Desprezar os atritos. Dados:
³m
N136000;m2h²;cm10A
²;cm20A²;cm5A
²;cm5,2A²;cm2A
²;cm10A;kPa500p
HgV
IVIII
II1H
I1
2.2 – Aplica-se a força de 200 N na alavanca AB, como é mostrado na figura. Qual a força F que deve ser exercida sobre a haste do cilindro para que o sistema permaneça em equilíbrio?
Exercícios
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A situação representada pela figura a seguir, esquematiza um elevador hidráulico utilizado para lubrificação de automóveis. O mesmo é constituído por um eixo de diâmetro igual a 35 cm e de altura de 450 cm, coaxial a um cilindro de diâmetro igual a 35,02 cm. O espaço anular entre o eixo e o cilindro é preenchido por um óleo lubrificante de viscosidade cinemática igual a 3,5 × 10 - 4 m²/s e peso específico igual a 8.500 N/m³. Sabendo que o eixo desce com uma velocidade constante de 0,4 m/s e que o peso total do veículo e eixo é de 35.000 N, pede-se:
a) a Lei de variação da força de resistência viscosa, em função do tempo, no movimento descendente do eixo;
b) a Lei de variação da pressão de acionamento do eixo, em função do tempo, imposta uniformemente distribuída na sua face inferior;
c) a pressão de acionamento quando o eixo desceu 1,5 m.
eixo
cilindro
45
0 c
m
Exercício envolvendo cap. 1 e 2
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é uma grandeza escalar
pressão em um ponto
fluido pertecente a um
fluido
lei de Pascal
teorema de Stevin
carga de pressão
escalas de pressão
unidades de pressão
medidores de pressão
equação manométrica
Pressão
09/09/2009 - v11
ponto fluido em repouso
é igual em todas as direções
contínuo
incompressível
repouso
pressão aplicada em um ponto fluido
é transmitida integralmente a todos
os pontos
efetiva ou
relativapatm = 0
absolutavácuo absoluto = 0
coluna de fluido
piezômetro
manômetro metál ico
tipo Bourdon
manômetro
vacuômetro
manovacuômetro
barômetro
Reflexões sobre a estática dos fluidos.
)hh(pp 1212
m
h D mhp
ph
localatmabs ppp
)pol
lbf (ou psi 14,7bar 1
Pa 101,0Pa 101234
cm
kgf 1,033 mca 33,10
m
kgf 10330mmHg 760atm 1
2
5
2
2
localatmphp
externaernaintm ppp
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Proponho mais um exercício do
livro do professor Franco Brunetti
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