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FÍSICAETAPA 2

PROFESSOR CASSIANO MARTINSMe. EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA

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Mecânica dos Fluídos

Fluidos são substâncias que podem escoar facilmente, assim, líquidos e gases são fluidos;

Os fluidos não possuem forma própria, adaptam-se à forma do recipiente que os contém;

Os líquidos são praticamente incompressíveis e têm volume determinado;Os gases são altamente expansíveis e ocupam sempre todo o volume

disponível.A mecânica dos fluidos divide-se em duas partes:HIDROSTÁTICA: estudo dos fluidos em repouso.HIDRODINÂMICA: estudo dos fluidos em movimento.

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FLUÍDOS

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DENSIDADE ABSOLUTA e MASSA ESPECÍFICA

É o resultado da divisão da massa de um corpo homogêneo (não oco) por o seu volume ocupado no espaço.

Onde: μ = massa específica;m = massa; eV = volume.


FLUÍDOS

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Nesse estudo massa específica e densidade absoluta são considerados iguais, mas, na

realidade são conceitos distintos.

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PRATICANDO: DENSIDADE ABSOLUTA e MASSA ESPECÍFICA

[01] Ache a densidade absoluta, em g/cm³, de um corpo de forma cúbica com aresta de 10 cm e massa de 2 kg.


FLUÍDOS

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[02] A densidade de um corpo é igual é igual a 1,8 g/cm³ e seu volume é de 10 cm³. Determine sua massa.


FLUÍDOS

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[03] Um corpo de massa igual a 4 kg tem densidade absoluta de 5 g/cm³. Determine seu volume em cm³.


FLUÍDOS

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[TEMA 01] Qual a massa específica de um corpo homogêneo de massa 30 kg e volume 15 cm³?

[TEMA 02] Calcule o volume de um corpo homogêneo de massa específica igual a 5 kg/m³ e massa de 35 kg.

[TEMA 03] Calcule a massa específica de um corpo de massa homogenia igual a 100kg e volume de 1000m³, em g/m³.

R: [01] 2 kg/cm³ [02] 7 cm³ [03] 100 g/m³


FLUÍDOS

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PRESSÃO

A pressão é a razão entre o módulo da força pela área, onde a pressão é diretamente proporcional ao módulo da força e inversamente proporcional a área.

Onde:p = pressão;F = força; eA = área.


FLUÍDOS

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A unidade da pressão também

pode ser oPascal - Pa

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FORÇA e PESO

Em muitas situações, do conceito pressão, essa Força que exerce a pressão será a Força Peso, portanto, Força = Peso = m . g

Onde:P = peso;m = massa; eg = gravidade.


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FLUÍDOS

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PRESSÃO, FORÇA e PESO

A pressão é a razão entre o módulo da força pela área, onde a pressão é diretamente proporcional ao módulo da força e inversamente proporcional a área.

Onde:p = pressão;m = massa;g = gravidade; e A = área.


FLUÍDOS

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Observe as situações a seguir e decida qual delas a pressão é maior:


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FLUÍDOS

1 Mesmo tijolo, três posições

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FLUÍDOS

2 Peso A < Peso B < Peso C

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FLUÍDOS

Peso A = Peso B = Peso C3

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PRATICANDO: PRESSÃO

[01] Um cirurgião tente introduzir uma agulha na pele de uma pessoa, empurrando-a com uma força F = 0,4 N. Sendo a área da ponta da agulha A = 0,2 x10-6 m², calcule, a pressão que exerce sobre a pele.


FLUÍDOS

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PRATICANDO: PRESSÃO

[02] Uma bailarina de massa 50 kg apoia-se na extremidade de um de seus pés. A superfície de contato entre o pé da bailarina e o chão tem uma área de 4 x10-4 m². Dado g = 10 m/s², determine a pressão exercida pelo pé da bailarina no chão.


FLUÍDOS

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PRATICANDO: PRESSÃO, FORÇA e PESO

[TEMA 01] Considere duas caixas, em forma de cubo com uma aresta de 2 metros sobre o piso, e de massas iguais a 3 kg e 5 kg, conforme a figura abaixo. Considere g = 10 m/s2.

R: 20 N/m²


FLUÍDOS

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PRATICANDO: PRESSÃO, FORÇA e PESO

[TEMA 02] Considere duas caixas A e B, em forma de cubo com uma aresta de 2 metros sobre o piso, e de massas iguais a mA = 1kg e mB = 2kg. Com base nas figuras abaixo, calcule a pressão exercida no piso, considere g = 10 m/s2.

R: A. 2,5 N/m² e B. 7,5 N/m²


FLUÍDOS

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A B

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PRESSÃO DE UMA COLUNA DE LÍQUIDO

Esse estudo considera os líquidos ideais, aqueles que:1. possuem volume constante;2. viscosidade é desprezível;3. A força que exerce sobre uma superfície é sempre normal a ela.


PRESSÃO HIDROSTÁTICA

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A pressão (p) exercida por um líquido sobre um ponto qualquer de um recipiente depende da densidade (μ) do líquido, da aceleração da gravidade (g) e da altura (h) do ponto até o nível do líquido.

Onde:p = pressão μ = densidade; g = gravidade; e h = altura.



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1 Todos os recipientes possuem 2 litros do mesmo líquido.


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2 Todos os recipientes estão ligados.


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PRATICANDO: PRESSÃO DE UMA COLUNA DE LÍQUIDO

[01] A caixa de água no alto de um edifício está a 52 m de altura. Qual a pressão exercida pela água, em uma torneira fechada no 1º andar, 2 metros acima do solo?

R: 5 x105 N/m² ou 500 x103 N/m²


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[02] Qual a pressão no fundo de uma caixa d´água a 2 metros de profundidade? Considere a densidade da água 10³ kg/m³ e aceleração da gravidade de 10 m/s².

R: 2,0 x104 Pa ou 40.000 N/m²


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[TEMA 01] Qual a pressão no fundo de uma piscina a uma profundidade de 4m? Considere μ = 10³ kg/m³ e g = 10m/s².

R: 4,0 x104 N/m² ou 40.000 N/m²


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