MEC NICA DOS FLUIDOS Fluido substncia que flui

MEC NICA DOS FLUIDOS Fluido= substância que flui (gás ou líquido) Gás é o fluido que pode ser facilmente comprimido e um líquido é praticamente incompressível. n HIDROSTÁTICA repouso ou equilíbrio (1ª e 3ª leis de Newton) n HIDRODIN MICA movimento (complexo e será tratado superficialmente)

MEC NICA DOS FLUIDOS n HIDROSTÁTICA 1 – Densidade 2 – Pressão em um fluido 3 – Empuxo 4 – Tensão superficial e capilaridade

MEC NICA DOS FLUIDOS 1 – Densidade Massa específica n HIDROSTÁTICA

MEC NICA DOS FLUIDOS n HIDROSTÁTICA Material Densidade Densidad 3 e (kg/m 3) (g/cm ) 3 ou (kg/dm ) Madeira 600 0, 6 gelo 917 0, 917 água 1000 1, 000 alumínio 2702 2, 702 ferro 7800 7, 80 mercúrio 13600 13, 6

MEC NICA DOS FLUIDOS n HIDROSTÁTICA 2 – Pressão em um fluido A pressão é uma grandeza escalar

MEC NICA DOS FLUIDOS n HIDROSTÁTICA Só a componente da força exercida perpendicularmente sobre uma superfície contribui para a pressão. Qual dos dois livros, do mesmo peso, exerce maior pressão?

MEC NICA DOS FLUIDOS n HIDROSTÁTICA Unidades de pressão Unidade Símbolo bar atmosfera atm milímetro de mercúrio mm Hg Valor

MEC NICA DOS FLUIDOS As forças de pressão atuam em todas as direções. Porque? Porque a pressão resulta das colisões das partículas do fluido com as superfícies com as quais está em contacto.

MEC NICA DOS FLUIDOS n Pressão, profundidade e Lei de Pascal As forças de pressão exercidas por um fluido em equilíbrio sobre as superfícies com as quais contacta exercem-se perpendicularmente a essas superfícies.

MEC NICA DOS FLUIDOS Lei fundamental da hidrostática Imaginando um cubo de água dentro da água.

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MEC NICA DOS FLUIDOS Gráfico da variação da pressão com a profundidade h para dois líquidos A e B do qui A Ií o. B Iíquid Qual dos dois líquidos é mais denso?

MEC NICA DOS FLUIDOS Pressão e profundidade A pressão aumenta linearmente com a profundidade O que acontece ao alcance de cada jato de água ao longo do tempo? Porque é que os aros metálicos do depósito de água estão mais próximos na parte de baixo do depósito?

MEC NICA DOS FLUIDOS Mergulhando … Pressurizando Profundidade (pés) Pressão (atm) Pressão (psi) 0 1, 0 14, 7 33 2, 0 29, 4 66 3, 0 44, 1 99 4, 0 58, 8 132 5, 0 73, 5 Será que a pressão num fluido é diretamente proporcional à profundidade? Será que a diferença de pressão entre dois pontos num fluido é diretamente proporcional à diferença de profundidade entre esses pontos? Porquê?

MEC NICA DOS FLUIDOS Vasos Comunicantes O fluido fica ao mesmo nível independentemente das formas dos vasos. Porquê? Porque a pressão só depende da profundidade.

MEC NICA DOS FLUIDOS h é inversamente proporcional à densidade do fluido

MEC NICA DOS FLUIDOS Manómetros de tubo aberto h h

MEC NICA DOS FLUIDOS Barómetro de Torricelli Calculo da pressão atmosférica normal em unidades do S. I. a partir da experiência de Torricelli. Sabe-se que a altura da coluna de mercúrio correspondente é de 76 cm. Conclui-se portanto que:

MEC NICA DOS FLUIDOS Barômetro de Torricelli O mercúrio é 13, 6 vezes mais denso do que a água. Qual deveria ser a altura de uma coluna de água suportada pela pressão atmosférica? O mercúrio permaneceria no tubo de vidro se se fizesse um furo na extremidade superior do tubo?

MEC NICA DOS FLUIDOS Lei de Pascal Qualquer variação de pressão provocada num ponto de um fluido em equilíbrio transmite-se a todos os pontos do fluido e às paredes que o contêm. O incremento de pressão em A é igual ao incremento de pressão em B

MEC NICA DOS FLUIDOS Prensa hidráulica

MEC NICA DOS FLUIDOS Lei de Arquimedes A intensidade da força de impulsão é igual ao peso do volume do fluido deslocado Qualquer corpo imerso num fluido sofre por parte deste uma força vertical, dirigida de baixo para cima, de intensidade igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo.

MEC NICA DOS FLUIDOS Porque é que surge a impulsão? Será que a impulsão varia com a profundidade? A pressão é maior na parte inferior do objecto porque a profundidade é maior. O resultado de todas as forças de pressão que o fluido exerce na rocha é a IMPULSÃO. A impulsão é o resultado da diferença de pressão entre a parte de baixo e a parte de cima do objecto. A diferença de pressão não depende da profundidade logo a impulsão também não.

MEC NICA DOS FLUIDOS Forças num corpo submerso = peso =“peso real“ = impulsão = tensão = peso aparente Porquê?

MEC NICA DOS FLUIDOS Porquê?

MEC NICA DOS FLUIDOS A impulsão varia com o volume imerso Dois blocos do mesmo volume, um de alumínio e outro de chumbo, estão submersos em água. Que relação existe entre as impulsões exercidas sobre cada um deles?

MEC NICA DOS FLUIDOS Os blocos da figura têm volumes iguais. Que relação existe entre as impulsões exercidas sobre cada um deles?

MEC NICA DOS FLUIDOS Experiências com água e sem água dentro de água Calcule a força necessária para segurar um pacote de litro, vazio, totalmente debaixo de água? (Despreza o peso do material que constitui o pacote e considera-o estanque de modo a que permaneça vazio)

MEC NICA DOS FLUIDOS Calcule a força necessária para segurar um pacote de litro, cheio de água, totalmente debaixo de água? (Despreza o peso do material que constitui o pacote)