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Estática dos FluidosVariação da Pressão de um fluido em Repouso
Existem duas forças atuando sobre esse elemento:
• Forças de superfície devidas a pressão atuando sobre o elemento
• Forças de corpo devido ao peso do elemento
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Variação da Pressão de um fluido em Repouso
Para direção y:
Força de Corpo
onde:
Forças de SuperfíciePara direção x:
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Variação da Pressão de um fluido em RepousoForças de SuperfíciePara direção z:
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Variação da Pressão de um fluido em Repouso
Para direção x:
Para direção y:
Para direção z:
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Variação da Pressão de um fluido em Repouso
Para um fluido incompressível
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Variação da Pressão de um fluido em Repouso
Em casos onde há uma superfície livre a pressão atmosférica onde (po= pressão atmosférica)
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Exemplo 1:
5,0 m
1,0 m
Assumindo:(1) Fluido estático(2) Fluido Incompressível(3) gasolina = 680 kg/m3 e água = 1000 kg/m3
Aplicando a expressão:
Determine a pressão estática no fundo do tanque
Entre o ponto 1 e 0 (aberto) temos:
33,2 kPa 3400 mmH2O
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Exemplo 1:
5,0 m
1,0 m
Entre o ponto 2 e 1 temos:
43,0 kPa
4387 mmH2O
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Determinação da Pressão atmosférica
Barômetro de Mercúrio 0
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Manometro de Tubo em UPressão em A é:
Se o fluido em A for um gás :
0
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Manometro de Tubo em U diferencialPressão em B é igual:
E a diferença entre os pontos A e B é :
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Exemplo 2: Assumindo:1. O óleo e o mercúrio são modelados como fluidos incompressíveis.2. A variação na pressão no ar e a superfície de óleo e o valor medido é negligenciável.3. Todos os fluidos estão estáticos.4. O peso específico da água é de 10 kN.
Dados:=0,9 m=100 cm=100 cm= 0,9= 13,6
Determine a pressão que está sendo medida no manômetro
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Exemplo 2:
Dados:=0,9 m=0,1 m=0,25 m= 0,9= 13,6
Aplicando entre a pressão no ar ( medida) e o ponto 1:
Incluindo o ponto 3:
Na forma reduzida temos:
25 kPa
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Força Hidrostática sobre superficies planas
Pressão no fundo do tanque Pressão atuando na lateral do tanque
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Força Hidrostática sobre superficies planas
Determinação da Força Resultante :
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Força Hidrostática sobre superficies planas
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Força Hidrostática sobre superficies planas
Determinação do local de aplicação da força resultante (centro de pressão):
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Exemplo 1:
Hipóteses:(1) Fluido estático(2) Fluido Incompressível
Determinação da Força Resultante :
Determine a Força Resultante e o seu centro de pressão:
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Exemplo 1:Determinação da do centro de pressão:
Da outra forma:
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Força de Empuxo
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Exemplo 1:
Dados:Dbalão=15 mAr Atmosférico a CNTPPeso do balão = 2700 NTar,balão = ?????
Assumindo :Diâmetro do balão esféricoGás idealPressão atmosférica conhecida
Equações Governantes
Aplicando
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Exemplo 1:
Dados:Dbalão=15 mAr Atmosférico a CNTPPeso do balão = 2700 NTar,balão = ?????
Continuando :
Tabelaar,atm= 1,226 kg/m3
ar,quente = 1,07714 kg/m3
55 oC
Aplicando Gás ideal :
Como :