Mecânica dos fluidos

HIDROSTÁTICA

Densidade• Define-se densidade de um corpo pela razão entre

sua massa (m) e o seu volume (V).

d = m   V

Se o corpo for maciço e homogêneo, a densidade pode ser chamada de massa específica (), dado pela expressão.

d = densidade absoluta (g/cm3)m = massa (g)V = volume (cm3) 1 g/cm³ = 1000 kg/m³

V

m

Pressão

Pressão é a força que um fluido exerce sobre a superfície dos corpos. A pressão é diretamente proporcional a força e inversamente proporcional a área de contato.

A

Fp

• Um líquido exerce uma pressão em todos os pontos de seu interior que é dada por:

P

A

h ghdp Liq

Lei de StevinPressão hidrostática

Consideremos um líquido homogêneo, cuja densidade é d, em equilíbrio sob a ação da gravidade, sendo   a aceleração da gravidade. Sendo pA a pressão em um ponto A (Fig. 2) e

pB a pressão em um ponto B, temos:

pB = pA + dgh

Pressão Atmosférica

Quando a superfície líquida estiver exposta à pressão atmosférica, a pressão total, no fundo do recipiente, será a soma da pressão atmosférica mais a pressão hidrostática.

hgdpp atm ..

21 pp

Uma variação de pressão num ponto no interiorde um líquido homogêneo e em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos do líquido. É utilizado na prensa hidráulica.

2

2

1

1

A

F

A

F

VASOS COMUNICANTES

No caso dos vasos comunicantes ( dois ramos de um tubo em U ), as alturas medidas a partir do nível de separação dos dois líquidos são inversamente proporcionais às massas específicas dos líquidos. Tomando os pontos A e B, na mesma horizontal e no mesmo líquido, temos:

Princípio de Arquimedes

• Quando um corpo está total ou parcialmente imerso em um fluido em equilíbrio, este exerce sobre o corpo uma força, denominada EMPUXO, que tem as seguintes características:

• 1ª Sentido oposto ao peso do corpo ;

• 2ª Intensidade dada por E = PF onde PF é o peso do fluido deslocado.   

• Quando mergulhamos um corpo em um líquido, notamos que o seu peso aparente diminui. Esse fato se deve à existência de uma força vertical de baixo para cima, exercida pelo líquido sobre o corpo, à qual damos o nome de empuxo.

O empuxo equivale ao peso do líquido deslocado.

LIQPE gVdE LIQLIQ

PE

PE PE