Prof.AlexandreOrtizCalvo IV - FLUIDOESTTICA www.fisicalivre.org .

FLUIDO - Fluido qualquer substncia que tem a capacidade de escoar. Normalmente os lquidos e gases tm esta propriedade. Tambm podemos definir um fluido com uma substncia que, submetida a uma fora tangencial(cisalhante), deforma-se continuamente. Os fluidos assumem a forma dos recipientes que os contm.

FLUIDOESTTICA - A fluidoesttica estuda as propriedades dos fluidos em equilbrio esttico.

MASSA ESPECFICAMASSA ESPECFICA OU DENSIDADE ABSOLUTA (d ou ).A massa especfica(densidade) de um corpo numericamente igual massa da unidade de volume do corpo

d = m / V

A unidade de massa especfica no S.I. : kg / m3.A densidade uma grandeza escalar.Cada substncia tem uma densidade que uma das caractersticas da mesma.

Densidade relativa de um corpo em relao ao padro considerado a razo entre a massa especfica do corpo e a massa do padro.

dc, padro = dc / dp

D e n s i d a d e

c o n s e n t r a o d e m a s s a p o r u n i d a d e d e v o l u m e

A B

>

Obs: A densidade relativa uma grandeza adimensional

Tabela de massas especficassubstncia Massa especfica ( kg /m3)

Ar (0o C, 1 atm) 1,21gua(20o C e 1 atm) 1,0 103

gelo 0,92 103concreto 2,3 103alumnio 2,7 103

ferro 7,85 103chumbo 11,3 103

A Terra: crosta 2,8 103A Terra: ncleo 9,5 103

A densidade de um gs varia consideravelmente com a presso, mas a densidade de um lquido no varia; ou seja, gases so facilmente compressveis, mas lquidos no.

PRESSO

PRESSO numa rea a fora normal por unidade de rea. A presso uma grandeza escalar.A presso P, que uma fora Fp perpendicular a rea(plana) A exerce sobre a mesma, o cociente entre o valor de Fp e o valor da rea A.

P = Fp / A

A presso P num ponto de um fluido em equilbrio a mesma em todas as direes.Fp = componente da fora aplicada(vermelha), perpendicular a superfcie. a componente responsvel pela pressoFh = componente tangencial a superfcie, tende a provocar um movimento horizontal entre as camadas da superfcie. Este tipo de fora tambm conhecida como cisalhante.

A unidade de presso no S.I. newton por metro quadrado (N/m2) = pascal (Pa).A presso uma grandeza escalar.

MANMETRO- o instrumento utilizado para medir presses em geral.

Tabela de pressesValor (pascal) S.I.

Centro do Sol 2 1016Centro da Terra 4 1011Maior profundidade ocenica 1,1 108Pneu de automvel 2 105Atmosfrica ao nvel do mar 1,0 105Sangnea normal 1,6 104Som mximo tolervel 30Som mnimo detectvel 3 105

PRESSO ATMOSFRICA a presso atmosfrica devido ao peso da coluna de ar que existe na terra. Quanto maior a coluna de ar maior a presso. Patm = 1,01 . 105 N/ m2 ou Pascal (Pa) = 760 mmHg = 760 Torr =

14,7 Lb/in2 (psi)

7 6 c m

B A R M E T R O D E M E R C R I O . O p e s o d a c o l u n a d e m e r c r i o e q u i l i b r a d o p e l a p r e s s o a t m o s f r i c a

A presso atmosfrica medida com um instrumento chamado barmetro.Apressoatmosfricanormalde1,01x105Pa;paraproduzirestapresso, 1032 molculascolidemcomsuapeletodoodiacomumavelocidadedaordemde1700km/h.

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PRINCPIO FUNDAMENTAL DA HIDROSTTICA ( PRINCPIO DE STEVIN)

A diferena entre as presses em dois pontosconsideradosnoseiodeumlquidoemequilbrio(pressono ponto mais profundo) vale o produto da massaespecfica do lquido, pelo mdulo da acelerao dagravidade do local onde feita a observao, peladiferenaentreascotasdospontosconsiderados.

PB PA = . g.h

ou

P = g y

Adistribuiodepressoemumfluidodevida:a)existnciadeumcampogravitacional(desdequeofluidonoestejaemquedalivrenocampo,poisentoopressoseriauniformenointeriordofluido;b)ouaumaaceleraodofluidoporforasexternas(nogravitacionais;c)ouaumacombinaodessasduascausas.

CONSEQNCIAS DO PRINCPIO DE STEVIN

1- Pontos que suportam a mesma presso pertencem a um mesmo plano horizontal.Aplicao- Toda superfcie livre de um lquido em equilbrio horizontal

2- Pontos de um mesmo plano horizontal suportam presses iguais.Aplicaes- 1) Vasos comunicantes

3- Quando lquidos no miscveis so colocados em um recipiente, eles se dispem do fundo para a boca do recipiente, segundo a ordem decrescente dos seus pesos especficos; a superfcie de separao entre dois lquidos no miscveis plana e horizontal.

4- Se colocarmos dois lquidos no miscveis num tubo em forma de U, as alturas alcanadas pelos lquidos, contadas a partir da superfcie de separao, so inversamente proporcionais as massas especficas dos lquidos.

H1/H2= 2 / 1

LEI DE PASCAL5- Uma variao de presso que ocorre em qualquer ponto, no

seio de um lquido em equilbrio, se transmite integralmente para todos os pontos do lquido.Aplicaes- 1) prensa hidrulica.

EMPUXOPRINCPIO DE ARQUIMEDES

Todo corpo em contato com um fludo imerso ou flutuante, dentro de um campo gravitacional, fica sujeito ao de uma fora imposta pelo fludo denominada empuxo, que tem as seguintes caractersticas:a) O valor do empuxo igual ao mdulo do peso do volume

de lquido deslocado.b) A direo do empuxo verticalc) O sentido do empuxo de baixo para cima.d) ponto de aplicao: centro de gravidade do fludo

deslocado, chamado de centro de impulso.

E = lq . Vdesl . g