Física Mecânica – Hidrostática Ilan Rodrigues. 01. INTRODUÇÃO Hidrostática (Estuda os...
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FísicaFísica
Mecânica – HidrostáticaMecânica – Hidrostática
Ilan Rodrigues
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01. INTRODUÇÃO01. INTRODUÇÃO
Hidrostática(Estuda os Fluidos em
Equilíbrio)
Líquidos Líquidos
Gases Gases
• Força de CoesãoForça de Coesão
Mantém juntas átomos e moléculas de um mesmo material.
• Força de AdesãoForça de Adesão
Determinadas pela atração que as partículas de um material exercem sobre partículas de outros materiais.
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Tensão SuperficialTensão Superficial
Força de Coesão
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02. Densidade Absoluta (d) ou Massa Específica (μ).
mv
a) densidade (d)
d =mv
b) Massa Específica (μ)
μ =
SubstânciaCorpo
m
v
Unidades
S.I. mv
d =kgm3
C.G.S. mv
d =g
cm3
kg
m3
g
cm3
103
x103
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Nota!mv
d =kgm3
K g
m3d =
103g
(102cm)3
103 g
106d =
103 . 10-6gcm3
10-3 gd =cm3
kg
m3
g
cm3
103
x103
X10-3
Dica!!!
mv
dÁgua =kg1kg
m31 m3v = 103
.ℓ
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Material μ (g/cm3)
Platina 21,4
Ouro 19,3
Mercúrio 13,6
Chumbo 11,3
Prata 10,5
Ferro 7,8
Alumínio 2,7
Água 1,0
Gelo 0,92
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22cm
10cm
5cm
v = 22 x 10 x 5
v = 1100 cm3
mv
μ =
μ . vm =
11 . 1100m =
12100 gm =
1,2 kgm =
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03. Conceito de Pressão (P)
A
F
Unidades
S.I. FA
P =Nm2
C.G.S. FA
P =dyncm2
FA
P =
Pascal=1 1 Pa= 1
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FA
P =10010-1
P = 1000 N/cm2 P =
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Outra Unidade UsualFA
P =kgfcm2
Atmosfera técnica métrica=1 1 atm= 1
kgfcm2
P =9,8N
10-4m21 9,8 . 104 Pa= 0,98 . 105 Pa= 1,0 . 105 Pa≈
105 Pa1atm =
Nota!!!
1psi =1 libra-força(polegada)2 =
1 lbfpol2
6,9 . 103 Pa1psi =
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Observação:
θ
F
Ft
FN
FN
AP =
F.senθA
P =
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04. Pressão Exercida Pela Coluna de Um Líquido
A
m
P (Força Peso)
FA
P =
m . g
AP =
μ .v . gμ.A.h .g
h
μ . g . hP =
Pressão No Fundo
Densidade do Líquido
Gravidade
Profundidade
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05. Teorema de Stevin
B
PA
h
A
PB
PATM
PA PB_ = μ.g.hA
_ μ.g.hB
PA PB_ = μ.g ( hA – hB )
h
.h
PA PB_ = μ.g.h
PA PB= + μ.g.hPAtm
Pressão Absoluta
Pressão Atmosférica
Pressão Efetiva
PABS
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A pressão vai ser a mesma 2 . 105N/m2
= + μ.g.hPAtmPABS
Mesmo nível
2 . Atm
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= + μ.g.hP´P
= + 103.10. 5P´2. 105
=_ 0,5.1052.105P´
= 1,5.105 PaP´
= 1,5 atmP´
1,5.105 Pa
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06. Pressão Atmosférica(O Experimento de Torricelli)
Mercúrio
120cm
h= 76,0 cm
AB
PA=PATM
PBPAtm
=PAtm μHg . g . h
=PAtm 13,6 . 103 .10 .0,76
=PAtm 1,01 . 105 N/m2.
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07. Vasos Comunicantes
1 2
P1 P2
P2=P1
Óleo
Água
1 2
P2=P1
P1 P2
h1h2
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=P1 P2
=PÓleo PÁgua
= μ2 . g . h2μ1 . g . h1
= μ2 . h2μ1 . h1
h1 h2
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1 2
P1 P2
Patm + =
=P1 P2
=PÓleo PHg
μo.g.ho Patm +μHg.g.hHg
=μo . 28 14 . 1
=μo14 / 28
=μo0,5 g/ cm3
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=P1 P2
= d2 . h2d1 . h1
= d2 . 3H/2d1 . H
1 2
P1 P2
= 3. d2 2.d1
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08. Prensa Hidráulica(Princípio De Pascal)
A1 A2
F1
F2
=P1 P2
F1
A1
=F2
A2
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F1
A1
=F2
A2
10
π.12=
F2
π.32
10
1=
F2
9
F2 = 90 kgf
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F1
A1
=F2
A2
F2
F1
=A2
A1
F2
F1
=π. R2
2
π. R1 2
F2
F1
=2,5
2
252
F2
F1
=6,25625
F2
F1
=1
100
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9. Empuxo (Teorema de Arquimedes)
E
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9. Empuxo
m
PLíquido
E
=E PLíq
=E mL. g
=E . gdL. VdL. VC
Densidade do líquido
Volume Imerso
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E
P=P m . g
20001000
d = 2d =g
cm3
=E . gdL. VdL. Vi
=E 103 .103.10-6.10
=E 10 N
=P 2 . 10
=P 20 N
=PAPARENTE P - E
=PAPARENTE 20 - 10
=PAPARENTE 10 N
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T
P
E
=P m . g
=P 0,5 . 10
=P 5 N
=E . gdL. VdL. Vi
=E 103 .50.10-6.10
=E 50 . 10-2 N
=E 0,5 N =T P - E
=T 5 – 0,5
=T 4,5 N