Hidrostática - Física

FÍSICAHIDROSTÁTICA

WGG


PRIMEIRAMENTE, É NECESSÁRIO SABERMOS QUE, HIDROSTÁTICA É UM RAMO DA MECÂNICA DOS FLUIDOS QUE ESTUDA OS LÍQUIDOS E OS GASES EM EQUILÍBRIO ESTÁTICO.


PARA DESENVOLVER ESSE ESTUDO, É FUNDAMENTAL O CONHECIMENTO DE DUAS GRANDEZAS FÍSICAS BÁSICAS:PRESSÃO E DENSIDADE ABSOLUTA.E SÃO ELAS QUE VAMOS ESTUDAR A SEGUIR...


CONCEITOS SOBRE PRESSÃO

-CONCEITO DE PRESSÃO PARA WIKIPÉDIA:“A pressão ou tensão mecânica (símbolo: p) é a força normal (perpendicular à área) exercida por unidade de área.”-PARA OS TEÓLOGOS:“Pressão é o grau de penetrabilidade de um objeto em uma superfície.”-PARA OS FUNKEIROS “ A menina quer pressão então”Não foge muito do conceito a cima, mas com outros sentidos...


Fisicamente, pressão representa a distribuição de uma força normal sobre uma superfície através de uma área do contato com essa superfície.

O ELEFANTE ESTÁ FAZENDO UMA PRESSÃO SOBRE A ÁREA EM QUE SE ENCONTRA

P= F(n)_A (m²)


Um exemplo básico é quando você afia a lâmina de uma faca. Seu objetivo é diminuir a área da faca para que, esta penetre com maior força.Logo pressão e área são grandezas inversamente proporcionais

P= F(n)_A (m²)


UNIDADES DE MEDIDA

A unidade que mede-se pressão é N/m², que pode ser chamado também de Pa(Pascal).

1 atm 1,01 x 10 ou 1 x 101 atm 760 cmHg76 cmHg 1 Pa

5 5


EXERCÍCIO RESOLVIDO

Imagine que uma bailarina, cujo peso é de 480 N, apóia na ponta de um de seus pés, de modo que a área de contato com o solo seja 2,0 cm². a) Determine a pressão exercida pela

bailarina no solo P= F/A P= 480 N/ 2 cm²

P= 240 N/cm² ( NÃO ESTA NO SI) b) Explique o que ocorrerá com a pressão

se ela apoiar-se sobre as pontas de ambos os pés

A área de contato com o solo irá aumentar para 4 cm², logo a pressão diminuirá.



Um pingüim muito inteligente estava em um bloco de gelo brincando. Seu desejo era chegar do outro lado do rio desgelado, com apenas alguns blocos de gelo. Mas quando percebeu, seu bloco partiu ao meio, e se ele não tomasse alguma providencia iria afundar. Como ele é provido de inteligência, deitou-se no bloco de gelo, o que o possibilitou de atravessar o rio. Explique por que isso foi possível. Quando ele está de pé, a área de contato dele com o bloco era pequena, o que gera um aumento de pressão. Quando ele deitou, sua área aumentou, diminuindo a pressão.


A densidade absoluta de um corpo é a razão entre sua massa e seu volume.

D= M(kg)_ V (cm³)

Normalmente é muito usado g/cm³, porém o correto é kg/m³.Por isso vale lembrar que

1 g/cm³ 10³ kg/m³


Normalmente, densidade pode vir escrita com a letra grega rô (p)

DENSIDADES IMPORTANTES

Gasolina: 0,70 g/cm³Gelo: 0,92 g/cm³Água: 1 g/cm³Água do mar: 1,3 g/cm³Mercúrio: 13,6 g/cm³


PRESSÃO ATMOSFÉRICA

Vivemos mergulhados em um intensa massa de ar,que é nossa atmosfera, constituída de gases como o O2. Essa massa de ar tem uma altura de aproximadamente 50 km. Quanto mais alto, mais rarefeito, ou seja, menos atmosfera.


EXPERIÊNCIA DE TORRICELLI

76 cmHg



Ao fazer esse experimento, observou-se que a coluna de mercúrio (Hg), em seu interior desceu até atingir uma altura igual a 76 cmHg ficando estática. Assim, conclui-se que era a pressão atmosférica externa sobre o líquido a responsável pelo equilíbrio da coluna de Hg, ou seja, a pressão exercida pela coluna de Hg era igual à exercida pela atmosférica.

1 atm 76 cmHg

EXPERIÊNCIA DE TORRICELLI


Um estudante, ao realizar a experiência de Torricelli em sua cidade, observou que a coluna de Hg atingiu o equilíbrio quando apresentou um altura de 68 cmHg. O que se pode dizer sobre esse experimento? Houve erro em sua realização?Não pode se dizer que foi errado, mas a altitude do local do experimento é inferior a de 1 atm. A cidade deve ser 800 m a nivel do mar, isso porque a cada 100m diminuísse 1cmHg.




ALTURA

QUEREMOS CALCULAR A PRESSÃO NA BOLINHA.PARA ISSO É NECESSÁRIO SABERMOS: GRAVIDADE É 10 m/s²

VAMOS LÁ:

Pbolinha = Patmosférica + Pliquido

Pb= Pa + FL/ A Pa + PL/ A Pb= Pa + m.g/ A Pa + dL. V.g/ APb= Pa + dL . A. H.g/ APb= Pa + dL . H . g

P= Pa + dL . H . g


Essas equações apresentadas anteriormente, são para calcular a pressão em qualquer ponto de um líquido, mudando sempre a altura referente a ele.Claro que você pode só usar a equação final não precisa de tudo aquilo.


É bom saber também que, se altura em qualquer ponto do liquido for a mesma, a pressão também será a mesma.

A CB

A B C= =D

E> D > E


ENGRAÇADO MAIS É VERDADE

EMBORA NÃO PARECE A PRESSÃO NOS TRÊS PONTOS É IGUAL POIS A PRESSÃO ATMOSFÉRICA E pgh É A MESMA

A B C


É BOM SABER..

140 cm

10 cm

A PRESSÃO NO GÁS É IGUAL A ATMOSFÉRICA MAIS O DESNÍVEL DE MERCÚRIO POR EXEMPLO

PG= PA + (130)PG= 76 + 130PG= 206

LEMBRANDO QUE 1 atm 76 cmHg



Lembrando-se que a pressão exercida por um liquido é igual ao produto pgh, qual seria o comprimento da coluna de liquido se a experiência de Torricelli fosse feita com água no lugar de mercúrio. (DENSIDADE DO HG 13,6 g/cm² / DENSIDADE DA ÁGUA 1 g/cm²)

Phidrostática = pgH Ph = págua . g. H pmercúrio . g. h’ = págua . g. HH= pmercúrio. H’ / páguaH= 13,6. 76 / 1 H = 1034 cm



Qual a pressão em N/m² no fundo de um lago com 10 m de profundidade? Considere: Patm =10 N/m²Densidade da água = 10³ kg/m³ Gravidade= 10 m/s²

P= Pa + dghP= 10 + 10³ . 10 . 10P= 10 + 10P= 2 x 10 N/m²

5

5 5

5


VASOS COMUNICANTES- SE O RECIPIENTE CONTEM O MESMO LÍQUIDO, SÃO IGUAL AS COLUNAS DE LÍQUIDOS NOS DIFERENTES TIPOS DE VASOS.CASO OS LÍQUIDOS NÃO SEJAM O MESMO, AS ALTURAS SERÃO DIFERENTES

A B C D

A B C D===



Dois líquidos estão em equilíbrio num tubo em U conforme a imagem. Sabendo que o liquido A tem densidade de 1,0 g/cm³ , qual a densidade do liquido B

P1= P2Pa + d. g. h = Pa + d’. G. h’10³ . 0,05 = d’ . 0,1050= d. 0,10d = 500 kg/m³


PRINCÍPIO DE PASCAL-Se um ponto qualquer de um líquido em equilíbrio sofrer uma variação de pressão, todos os pontos desse líquido sofrerão a mesma variação.


PRINCÍPIO DE PASCAL

F1/A1 = f2/a2


PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES-Todo corpo imerso num fluido, total ou parcialmente, recebe desse uma força de empuxo vertical para cima, igual ao peso do fluido deslocado.


Um corpo quando mergulhado em um líquido, torna-se aparentemente mais leve. Essa perda aparente de peso deve-se ao fato de que todo liquido exerce sobre os corpos nele imersos uma força resultante.


O empuxo é, a resultante de todas as forças de compressão que o líquido exerce sobre os corpos nele imersos. E (empuxo) = p . V (deslocado) . G


QUANDO UM CORPO FLUTUA E=P / pc < pLQUANDO UM CORPO FLUTUA SUBMERSO E=F / pc = pl

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