Hidrostática: Conceitos, Equações e Aplicações, Slides de Mecânica dos fluidos

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• Equação fundamental da hidrostática;
• Unidades e escalas para medidas de pressão;
• Vasos comunicantes e manômetros;
• Empuxo e forças sobre superfícies submersas.

ESTÁTICA DOS FLUIDOS

Um fluido é considerado estático quando as partículas não se deformam, isto é, estão em repouso ou em movimento de corpo rígido.

O estudo de estática de fluidos é importante em diversas aplicações como: Manometria, propriedades da atmosfera, forças em sistemas hidráulicos e forças em corpos submersos.

A pressão exercida em um ponto é igual em todas as direções.

Campo

Campo

Lei de Stevin

O teorema de Stevin é também é conhecido como teorema fundamental da hidrostática, sua definição é de grande importância para a determinação da pressão atuante em qualquer ponto de uma coluna de líquido.

“A variação da pressão entre dois pontos é igual ao produto de sua massa específica vezes a aceleração da gravidade e a diferença de nível de alturas no fluido”

Pressão atmosférica local: É a medida por um barômetro ou aneróide que mede a diferença de pressão entre a atmosfera e um reservatório no qual ocorre vácuo.

As pressões exercidas fora do diafragma causam uma deflexão para dentro, e estas deflexões fornecem uma medida direta das pressões aplicadas.

Aneróide

Torricelli concluiu que essas variações mostravam que a pressão atmosférica podia variar e suas flutuações eram medidas pela variação na altura da coluna de mercúrio.

Ele não apenas demonstrou a existência da pressão do ar, mas inventou o aparelho capaz de realizar sua medida, o barômetro de Torricelli.

E se fosse utilizado a água?

O ar atmosférico exerce uma pressão sobre tudo que existe na superfície da Terra. A medida dessa pressão foi realizada por um discípulo de Galileu chamado Evangelista Torricelli, em 1643.

Pressão atmosférica

Pressão absoluta

Pressão manométrica

Pressão negativa, vácuo

Zero absoluto

Pressão absoluta

Pressão

Gráfico com as relações de pressão

Relação das pressões: Pabs = Patm + Pman

Tabela de pressões: 1atm = 760mmHg = 101230Pa = 1,0330 kgf/cm² = 1,01bar = 14,7psi = 10,33mca

Manômetros

• MANÔMETRO DE TUBO EM U

19

Da Lei de Stevin:

p h

mas p patm escalarelativa

p p h

A

C

C A

0 ( )

.

 

 

 

pA   . h

Manômetros

• MANÔMETRO DE TUBO EM U COM LÍQUIDO

MANOMÉTRICO

20

Da Lei de Stevin:

2 1

2 1

p h h

como p p

p p h e p h

A LM

C D

C A D LM

 

 

p A   LM. h 1  . h 2