Hidrostática

Prof. Fabricio Scheffer
Hidrostática
Massa Específica ou densidade absoluta
Depende da Substância

m

V
Densidade de um corpo

X 1000
g/cm3

kg/m3

1000

m
d
V
A densidade se aplica para um corpo maciço ou oco;
se maciço (homogêneo), a massa específica e a
densidade coincidem.
Pressão

F
N


10
p    atm   2  Pa 

A
m


5

1. A força F é a força normal que a superfície exerce sobre
o corpo.
2. Unidades de pressão : N/m² = Pa ; atm; cmHg, etc.
Pressão Hidrostática
É a pressão exercida por um fluido:

ph  hg
Unidades:
 (kg/m3); g=9,8 m/s2; h (m); p (N/m2)
OBS.: Na água a cada 10 m de profundidade a pressão aumenta em
aproximadamente 1 atm, então a 20 m de profundidade teremos 2 atm de
ph e mais 1 atm da atmosfera totalizando 3 atm.
Manômetro de tubo aberto

patm=1 atm=760 mm Hg=105 Pa
Vasos Comunicantes
pA  pB

p0  1 .g.h1  p0  2 .g.h2
1 .g.h1  2 .g.h2

1 .h1  2 .h2
Princípio de Pascal
O acréscimo de pressão em um ponto de um líquido em equilíbrio
transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido.
Aplicação: Prensa hidráulica
Princípio de Arquimedes
Todo corpo imerso em um fluido (total ou parcialmente) sofre a
ação de uma força vertical (empuxo), de baixo para cima e igual ao peso do
fluido deslocado pelo corpo.
Empuxo:

E  F VFDg

Unidades no S.I.:

m (kg/m3); g=9,8 m/s2; V (m3); E (N)

1m3  1000
1cm3  1m
1dm3  1
1) Se o peso do corpo for maior que o empuxo (P>E), o corpo desce
acelerado.

O corpo é mais denso que o fluido
2) Se o peso do corpo for igual ao empuxo (P=E), o corpo está em equilíbrio.

O corpo tem a mesma densidade do fluido
3) Se o peso do corpo for menor que o empuxo (P<E), o corpo sobe
acelerado até flutuar.

A densidade do corpo é
menor que o a do fluido

Quando o corpo flutuar o
empuxo se iguala (em
módulo) ao peso do corpo
Fração submersa

VFD dC
FS 

Vc dF
Exemplo: Se o corpo em questão for de
ferro com uma densidade d = 7 g/cm3
imerso em mercúrio de densidade d = 14
g/cm3, qual será a fração sumersa?

7
FS 
 0,5  50%
14

Hidrostática

  • 1.
  • 2.
    Hidrostática Massa Específica oudensidade absoluta Depende da Substância m  V Densidade de um corpo X 1000 g/cm3 kg/m3 1000 m d V A densidade se aplica para um corpo maciço ou oco; se maciço (homogêneo), a massa específica e a densidade coincidem.
  • 3.
    Pressão F N   10 p   atm   2  Pa   A m   5 1. A força F é a força normal que a superfície exerce sobre o corpo. 2. Unidades de pressão : N/m² = Pa ; atm; cmHg, etc.
  • 4.
    Pressão Hidrostática É apressão exercida por um fluido: ph  hg Unidades:  (kg/m3); g=9,8 m/s2; h (m); p (N/m2) OBS.: Na água a cada 10 m de profundidade a pressão aumenta em aproximadamente 1 atm, então a 20 m de profundidade teremos 2 atm de ph e mais 1 atm da atmosfera totalizando 3 atm.
  • 5.
    Manômetro de tuboaberto patm=1 atm=760 mm Hg=105 Pa
  • 6.
    Vasos Comunicantes pA pB p0  1 .g.h1  p0  2 .g.h2 1 .g.h1  2 .g.h2 1 .h1  2 .h2
  • 7.
    Princípio de Pascal Oacréscimo de pressão em um ponto de um líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido. Aplicação: Prensa hidráulica
  • 8.
    Princípio de Arquimedes Todocorpo imerso em um fluido (total ou parcialmente) sofre a ação de uma força vertical (empuxo), de baixo para cima e igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Empuxo: E  F VFDg Unidades no S.I.: m (kg/m3); g=9,8 m/s2; V (m3); E (N) 1m3  1000 1cm3  1m 1dm3  1
  • 9.
    1) Se opeso do corpo for maior que o empuxo (P>E), o corpo desce acelerado. O corpo é mais denso que o fluido
  • 10.
    2) Se opeso do corpo for igual ao empuxo (P=E), o corpo está em equilíbrio. O corpo tem a mesma densidade do fluido
  • 11.
    3) Se opeso do corpo for menor que o empuxo (P<E), o corpo sobe acelerado até flutuar. A densidade do corpo é menor que o a do fluido Quando o corpo flutuar o empuxo se iguala (em módulo) ao peso do corpo
  • 12.
    Fração submersa VFD dC FS  Vc dF Exemplo: Se o corpo em questão for de ferro com uma densidade d = 7 g/cm3 imerso em mercúrio de densidade d = 14 g/cm3, qual será a fração sumersa? 7 FS   0,5  50% 14