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HIDROSTÁTICA
Estudo dos fluidos em equilíbrio. Fluidos: Líquidos, vapores ou gases.
Incompressíveis!
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1. Massa específica(densidade absoluta)
Unidade (SI): kg/m³ Unidades usuais: kg/L = g/mL = g/cm³
Dadas pressão e temperatura, uma substância possui massa específica constante
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2. Peso específico
Unidade (SI): N/m³
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Conversão de unidades
kg/L g/mL g/cm³1 =1000kg/m³
x 1000
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3. Densidade de um corpo
Unidade (SI): kg/m³ Unidades usuais: kg/L = g/mL = g/cm³
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Diferença entre massa específica e densidade
FeFe
Vazio
V = 1 cm³ V = 1 cm³m = 7,8 g m = 5,0 g
𝑑=𝜇𝐹𝑒=7,8𝑔 /𝑐𝑚 ³ 𝑑=5,0𝑔 /𝑐𝑚 ³
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Diferença entre massa específica e densidade
x substância corpo
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4. Densidade relativa
Lê-se “densidade de A em relação a B”. Adimensional
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5. Pressão
�⃗�𝑁�⃗�
�⃗� 𝑇
Grandeza escalarUnidade (SI): N/m² = PaUnidades usuais: atm e mmHgConversão:
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6. Pressão de uma coluna líquida
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𝑝=|⃗𝐹𝑁|𝐴
𝑝=𝑃𝐴=
𝑚𝑔𝐴 𝜇=
𝑚𝑉 ⇒𝑚=𝜇𝑉
Logo: Volume do cilindro:
Assim:
Só depende da altura da coluna de líquido!
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Para uma coluna de água de 10 m de altura:
g=10m/s² h=10mSubstituindo:
A cada 10m de profundidade, a pressão aumenta em 1 atm
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7. Teorema de Stevin
B
Equilíbrio na coluna de líquido:
Dividindo pela área:
Assim:
Reorganizando os termos:
𝑝𝐵−𝑝𝐴=𝜇 h𝑔
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Consequências do Teorema de Stevin Todos os pontos de um mesmo líquido situados
em um mesmo nível horizontal estão submetidos a uma mesma pressão
princípio dos vasos comunicantes
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Consequências do Teorema de Stevin A superfície de um líquido em equilíbrio sob a
ação exclusiva da gravidade é plana e horizontal.
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Observação: líquido em recipiente acelerado
𝜃𝑡𝑔𝜃=
𝑎𝑔
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Observação: recipiente aberto
Num recipiente aberto, todos os pontos de sua superfície estão sujeitos à pressão atmosférica (1 atm no nível do mar).Logo, a pressão no ponto P será a soma da pressão atmosférica com a pressão da coluna líquida:
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Aplicação: bomba de vácuo e canudinho
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Aplicação: cálculo da densidade de líquidos desconhecidos
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8. Princípio de Pascal
Um incremento de pressão a um ponto qualquer de um líquido, suposto incompressível, em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os demais pontos do líquido, bem como às paredes do recipiente.
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Aplicação: prensa hidráulica
𝐹1
𝐴1=𝐹 2
𝐴2
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Exercício