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