HIDROSTÁTICA

Estudo dos fluidos em equilíbrio. Fluidos: Líquidos, vapores ou gases.

Incompressíveis!

1. Massa específica(densidade absoluta)

Unidade (SI): kg/m³ Unidades usuais: kg/L = g/mL = g/cm³

Dadas pressão e temperatura, uma substância possui massa específica constante

2. Peso específico

Unidade (SI): N/m³

Conversão de unidades

kg/L g/mL g/cm³1 =1000kg/m³

x 1000

3. Densidade de um corpo

Unidade (SI): kg/m³ Unidades usuais: kg/L = g/mL = g/cm³

Diferença entre massa específica e densidade

FeFe

Vazio

V = 1 cm³ V = 1 cm³m = 7,8 g m = 5,0 g

𝑑=𝜇𝐹𝑒=7,8𝑔 /𝑐𝑚 ³ 𝑑=5,0𝑔 /𝑐𝑚 ³

Diferença entre massa específica e densidade

x substância corpo

4. Densidade relativa

Lê-se “densidade de A em relação a B”. Adimensional

5. Pressão

�⃗�𝑁�⃗�

�⃗� 𝑇

Grandeza escalarUnidade (SI): N/m² = PaUnidades usuais: atm e mmHgConversão:

6. Pressão de uma coluna líquida

𝑝=|⃗𝐹𝑁|𝐴

𝑝=𝑃𝐴=

𝑚𝑔𝐴 𝜇=

𝑚𝑉 ⇒𝑚=𝜇𝑉

Logo: Volume do cilindro:

Assim:

Só depende da altura da coluna de líquido!

Para uma coluna de água de 10 m de altura:

g=10m/s² h=10mSubstituindo:

A cada 10m de profundidade, a pressão aumenta em 1 atm

7. Teorema de Stevin

B

Equilíbrio na coluna de líquido:

Dividindo pela área:

Assim:

Reorganizando os termos:

𝑝𝐵−𝑝𝐴=𝜇 h𝑔

Consequências do Teorema de Stevin Todos os pontos de um mesmo líquido situados

em um mesmo nível horizontal estão submetidos a uma mesma pressão

princípio dos vasos comunicantes

Consequências do Teorema de Stevin A superfície de um líquido em equilíbrio sob a

ação exclusiva da gravidade é plana e horizontal.

Observação: líquido em recipiente acelerado

𝜃𝑡𝑔𝜃=

𝑎𝑔

Observação: recipiente aberto

Num recipiente aberto, todos os pontos de sua superfície estão sujeitos à pressão atmosférica (1 atm no nível do mar).Logo, a pressão no ponto P será a soma da pressão atmosférica com a pressão da coluna líquida:

Aplicação: bomba de vácuo e canudinho

Aplicação: cálculo da densidade de líquidos desconhecidos

8. Princípio de Pascal

Um incremento de pressão a um ponto qualquer de um líquido, suposto incompressível, em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os demais pontos do líquido, bem como às paredes do recipiente.

Aplicação: prensa hidráulica

𝐹1

𝐴1=𝐹 2

𝐴2

Exercício