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Unidades:

g/cm³

kg/m³ (SI)

d = mv

1 Kg = 1000 g

1 m = 100 cm

1 m2 = (100)2 cm2 = 104 cm2

1 m3 = (100)3 cm3 = 106 cm3

1 Kg

m3 = 103g

106 cm3=

1 g

103 cm3

1 Kg

m3 = 10−3 g

cm3

1 g

cm3 = 103 Kg

m3

Hidrostática (fluidos em repouso)

Colégio Santa Cruz - Ensino Médio - Profª Beth

Evangelista Torricelli (1608-1647)

Torricelli foi físico e matemático italiano.

Nasceu em Faenza, região ao Norte da Itália.

Foi aluno brilhante e com 16 anos foi mandado para Roma, estudar com um discípulo de Galileu e professor de Matemática.

O primeiro ensaio de Torricelli, "Sobre os Projéteis", foi enviado a Galileu que ficou impressionado com a capacidade analítica e matemática do estudante.

Em 1641 o Grão-Duque de Toscana convidou Torricelli (33 anos) para integrar a equipe de colaboradores de Galileu, já então com 78 anos e quase cego. Não trabalharam juntos por muito tempo. Três meses depois, no dia 8 de janeiro de 1642, morria Galileu.

Torricelli foi imediatamente nomeado matemático do Grão-Duque.Colégio Santa Cruz - Ensino Médio - Profª Beth

http://www.e-biografias.net/torricelli/

http://www.e-biografias.net/torricelli/

http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/person/torricel.htm

http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/person/torricel.htm

Demonstrou experiência com tubos de vidro e mercúrio, para medir a pressão atmosférica, o que deu origem ao barômetro, nome dado pelo físico francês Blaise Pascal.

Torricelli usou o seu recém descoberto vácuo para realizar outras experiências. Observou que a luz se transmite com a mesma velocidade no vácuo e no ar.

Estudou o cálculo das áreas de diversas figuras e dos volumes de figuras em rotação, que nas mãos de Newton e Leibnitz, deu origem ao Cálculo Integral.

Além das aulas, se dedicou ao estudo e planejamento de telescópios, microscópios e instrumentos de precisão.

Morreu em Florença, aos 39 anos, no dia 25 de outubro de 1647.


d Hg = 13,6 g/cm³

1 m 76 cm

vácuo


76 cm

vácuo

d Hg = 13,6 g/cm³

100 ml - 1,36 kg

Experimento feito ao nível do mar

patm = hHg

pA = pB

par = pHg

Unidade: cmHg

patm = 76 cmHg

A B1 atm = 76 cmHg


Unidades

1 atm = 1 kgfcm² = 1. 105 Pa = 76 cmHg

Nm² (Pa)p =

FA →

A pressão é feita pelo fluido que está acimado ponto estudado.


6 - Pressão - Gás

hHg = 4 cm

A B

GÁS

Hg

Referência:A pressão em um fluido na mesma altura é sempre igual.pA = pB

A pressão é feita pelo fluido que está acima da linha de referência.

AR

aberto

pA = pB

pgás = pHg + par

pgás = pHg + patm

Unidade: cmHg

pgás = hHg + patm

O que acontece quando ligar o gás?

Na praia: pgás = 4 + 76 = 80 cmHg


7 - Pressão nos líquidos

h

plíq = FA =

PlíqA =

mlíq . g

A

Como d = mV → m = d . V

Substituindo m:

plíq = mlíq . g

A = dlíq .Vlíq . g

A

Como V = A . h

plíq = dlíq .Vlíq . g

A = dlíq .A . h . g

A

plíq = dlíq .hlíq . g

A pressão em uma certa profundidade NÃO depende da área da boca, senão o mar

nos esmagaria. Depende apenas da profundidade h.

p = FA

Pressão feita pelo líquido no fundo do recipiente

Força feita pelo líquido no fundo do recipiente (Peso)

Área do fundo do recipiente

SI


h

Qual a pressão feita nesse ponto?

Acima do ponto: líquido e ar

aberto

pponto = plíq + par

pponto = dlíq . h . g + patm

Equação fundamental da hidrostática: p = dlíq . h . g + patm (SI)

pressão →N

m2 (Pa)

Densidade → Kg

m3

Profundidade h → mColégio Santa Cruz - Ensino Médio - Profª Beth

h2

2

h1

Tubo em U

A B

Referência:A pressão em um fluido na mesma altura é sempre igual.pA = pB

pA = pB

p1 + pAR = p2 + pAR

d1 .h1 . g + patm = d2 .h2 . g + patm

d1 .h1 . g = d2 .h2 . g

d1 . h1 = d2 . h2

aberto

1

AR

AR

Lembrando: plíq = dlíq . h . g


Pressão atmosférica

Avião (10 km) → fora 0,28 atm

Ex: porta pressurizada, pacote de salgadinho

Everest (8 km) → 0,3 atm - respiro muito mal

Bolívia (3,7 km) → 0,6 atm - respiro mal

São Paulo (700 m) → 69 cmHg = 0,91 atm

AR - a cada 100 m diminui 1 cmHg

1 atm - nível do mar

0 atm – espaço (fim da atmosfera)

0 km

100 km

Não tem AR!

MAR - a cada 10 m aumenta 1 atm

AR

MARpMar = dlíq . h . g (SI)

pMar = 103. 10 . 10 = 105 Pa = 1 atm

10 m → 2 atm20 m → 3 atm

AR RAREFEITO

10m

pponto = pMar + patm


Os três aparelhos abaixo estão situados no interior da mesma sala. Determine as pressões dos gases contidos em M e N, em cmHg, justificando sua resposta.

140 cmHg 80 cmHg


“Le cœur a ses

raisons que la raison

ne connaît point ”

Blaise Pascal (1623 - 1662)

- foi um físico, matemático, filósofo e teólogo francês

- Pai proibiu de estudar matemática até os 15 anos,

por isso estudava sozinho.

- 17 anos – inventou a máquina aritmética.

- Ampliou a teoria de Torricelli sobre a pressão

atmosférica - Traité de l'Équilibre des Liqueurs

(1653) no qual explicou a lei da pressão.

- Morreu aos 39 anos.


Princípio de Pascal

“Um acréscimo de pressão exercido em um ponto de um líquido em

equilíbrio é transmitido a todos os pontos do líquido e às paredes do

recipiente que o contém.”

furo

O que acontece se apertar a rolha da garrafa?

patm

Por que a água não sai através do furo?

Por que o ar não entra pelo furo?pdentro = pfora


2 furos

aberto

O que acontece se tirar a rolha da garrafa?

patm

patm

furo

abertopatm

patm


p1 = p2

f1a1

= F2A2

Princípio de Pascal

- pressão igualmente transmitida a todos os pontos do líquido.

Elevador Hidráulico (sistema fechado)

F2

p = FA

f1

a1 A2


Arquimedes (287 a.C. – 212 a.C)

- Cientista e inventor grego.

- Contratado pelo rei para projetar e construir

dispositivos de guerra.

- Primeiro a construir e usar sistema de roldanas e

alavancas.

- Rei Hieron e a coroa de ouro.

- Morre tragicamente pela lança de um soldado

romano.

Princípio de Arquimedes

Todo corpo mergulhado em um líquido recebe uma “impulsão” vertical,

para cima, igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.


Empuxo

É a força vertical para cima atuante nos corpos imersos (total ou

parcialmente) em um fluido.


O valor do Empuxo é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.

E = Pdeslocado = mdeslocado . g

d = mV → m = d . V

E = dlíquido . Vdeslocado . g (SI)

_______ Vdeslocado = Vcorpo

E = Pdeslocado

Unidades:

E → N

d → kg/m³

V → m³

g → 10 m/s²Colégio Santa Cruz - Ensino Médio - Profª Beth

Vdeslocado = Vsubmerso

E = dlíquido . Vdeslocado . g

Como determinar o empuxo em corpos que flutuam?

_______

P

E

P′

E′

Quais são as forças atuantes?

_______


Depois que o corpo estiver totalmente submerso, quanto mais fundo

maior a Pressão MAS O EMPUXO É O MESMO pois o volume de

líquido deslocado não muda.

_______

_______

Vsubmerso = Vcorpo = Vdeslocado

E = dlíquido . Vdeslocado . g


Situações possíveis:

Peso > Empuxo

(dcorpo > dlíquido )

_____

_____

P

E

P

IN

Quando encosta no fundo do recipiente:

P = IN + E

E

><=

Corpo que afunda:

P > EMUV Verticalbaixo


Peso = Empuxo

_____ P

_____ P

(dcorpo = dlíquido)(dcorpo < dlíquido)

EE

Corpo que boia:

><=

Equilíbrio


Enquanto o corpo sai do líquido:

• Vdeslocado diminui

• E diminui até boiar (P = E)

Afundando ...

______

______

P

E

F

P + F > E

MUV Verticalbaixo

P

soltar:

E

E > P

MUV Verticalcima

Corpo que boia: (dcorpo < dlíquido)


P

E

Por que o navio não afunda?


Peso Aparente (Pap) de um corpo submerso: Pap = P - E

P

E

O que é mais fácil: carregar uma pessoa dentro ou fora da água?

IN

P = IN + E

IN = P – E

IN é chamada de Peso Aparente (Pap)


Quais são as forças atuantes na bolinha?O que acontece se mergulhar a bolinha em água?

T1 = P

T1

P


Quais são as forças atuantes na bolinha?O que acontece se mergulhar a bolinha em água?

T2 + E = P

T2 = P – E

P

P

E

T2

Pap = P – E

T2 = Pap


hidrostática (fluidos em repouso)fisica1/2015/estudar/aula_site/aula... · demonstrou experiência...

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