ESTÁTICA DOS FLUIDOS
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Estática de Fluídos, Notas de estudo de Engenharia Química
Conceitos de estáticas dos fluídos, disciplina: mecânica dos fluídos
Tipologia: Notas de estudo
Antes de 2010
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ESTÁTICA DOS FLUIDOS
Capítulo 2
FLUIDO
Substância que se deformacontinuamente quandosubmetida a uma tensão decisalhamento
Tensões normais transmitidas porfluidos são importantes para:
* calcular forças em objetos submersos;* desenvolver instrumentos para a
medição de pressões;
* deduzir sobre as propriedades das
atmosferas e dos oceanos;
* determinar forças desenvolvidas por
sistemas hidráulicos, tais como prensas,freios de automóvel, etc.
z^
Pz
P
x
Py
Py+dy
Px+dx
y
x^
Pz+dz
Forças de campo ou de corpo Gravitacional
dz
dy
dx
g
dV
g
dm g
F d
C
.......
ρ
ρ
ρ
ρ
ρ
ρ
=
=
=
Forças
de
contato
ou
de
superfície
Direção x
i
dz
dy p
P
x
ρ.
.
.
=
i
dydz
dx p x
p
P
dx x
ρ
−
∂^ ∂
dF = dFc +dFs =
ρ
g.dx.dy.dz
- (-grad P).dx.dy.dz Somando as forças de campo ede superfície:
Se o fluido é estático, a somatória dasforças atuantes sobre o corpo é zero. dF = a.dm = 0 Para a força ser igual a zero, um dostermos da igualdade abaixo tambémdeve ser zero. dF = 0 = (
ρρρρ
g - grad P).dV
Como o volume não pode ser zero,então: ρρρρ
g - grad P = 0
∂ ∂
∂ ∂
p x
p y
=
=
0
∂ ∂
ρ
p z
g
= −
Equação fundamental da estáticados fluidos
p =
ρρρρ
g.h + p
0
Escalas para medida de
pressões
-^
Escala manométrica (relativa) É a medida da pressão em relação à pressãoatmosférica.
-^
Escala absoluta^ É a medida da pressão em relação ao vácuoabsoluto.
Torricelli concluiu que as camadas
de
ar,
por
causa
de
seu
peso
exerceram
uma
pressão
sobre
o
mercúrio
do
recipiente
e
que
esta
mesma pressão mantinha o líquido emsuspensão
no
interior
do
tubo.
Ele
demonstrou desta forma que o ar tinhapeso e, mais ainda, que isto poderia sermedido. Ao mesmo tempo, o discípulode Galileu provou que era possível criaro vácuo, uma constatação que por si sócausou reviravoltas na física.
A partir destas constatações, Torricelli, um
ano depois de sua famosa experiência, montouo
primeiro
instrumento
capaz
de
medir
a
pressão do ar - o
barômetro de mercúrio
, que
ainda se conserva em Florença. Sua invenção -chamada de
tubo de Torricelli
até se firmar
com o nome de barômetro, a partir de 1676 -rapidamente
se
espalhou
pela
Europa
e
originou numerosos estudos, como o do físicofrancês
Blaise
Pascal
que
pensou mais ou menos assim:
“Se a pressão
do ar é a causa dos fenômenos observados,ela deve logicamente diminuir com a altitude”. Valendo-se de dois tubos de Torricelli, Pascalverificou que de fato isto acontecia.
Diagrama de Pressões
pressão man +pressão atmosférica padrãopressão atmosférica localpressão man – (vácuo)
vácuo absoluto P=