Estática dos Fluidos
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Mecânica dos Fluidos
Tipologia: Notas de estudo
2012
1 / 50
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Estática dos Fluidos
Estática dos Fluidos
Equação básica na forma vetorial:
− ∇ p + g = 0
r
ρ
Gradiente de pressão
Aceleração da gravidade
Massa Específica
- = 0
∂
∂ −
z
g
z
p ρ
g
z
p = − ρ
∂
∂
g
h
p = ρ
∂
∂
g
h g
z
Comportamento do ar (fluido compressível) na
atmosfera do nosso planeta
Fluido Incompressível
Lei básica da Hidrostática (Lei de
Stevin)
P = P 0 + ρ. g. h
P
P 0
h
Lembrete
Todo esforço que um fluido em repouso faz sobre uma superfície é NORMAL a esta superfície
Nenhum fluido resiste a esforço tangencial
Se você deseja conhecer a pressão absoluta de um dado local, deverá somar a pressão efetiva (medida por um manômetro) à pressão atmosférica (medida por um barômetro).
Na Engenharia nos interessa a Pressão Efetiva
Lei de Pascal
A pressão transmitida a um fluido se dá
de maneira idêntica em todas as
direções.
Conseqüência 2
Vasos comunicantes. Colunas de um mesmo fluido e com a mesma altura possuem a mesma pressão.
Piezômetro, Manômetro em “U” e de Tubo Inclinado
Vantagens e desvantagens do uso de manômetros de coluna de líquido
A pressão em P é negativa e igual a - ρ.g.h
A pressão em P é positiva e igual a ρ.g.h
Manômetro com vários fluidos manométricos
Micromanômetro
Exercícios propostos
- Acopla-se um manômetro de mercúrio a uma tubulação que transporta um fluido de peso específico de 850 kgf.m-3^ (como indicado na figura). A deflexão do mercúrio é de 0,9 m. Sendo
dado γHg = 13600 kgf.m-3, determine a pressão efetiva a que o
fluido está submetido no eixo da tubulação (PA).
- Um manômetro de mercúrio é instalado na entrada de uma bomba, mostrada na figura abaixo. Mede-se a deflexão do mercúrio que é de 0,4 m. Determinar as pressões efetiva e absoluta no eixo da tubulação de sucção sendo que
γHg = 13600 kgf.m-3, e que o fluido de trabalho é a água.
Considere a pressão atmosférica local igual a 1 kgf.cm-2.
- Um piezômetro de tubo inclinado é utilizado para medir a pressão no interior de uma tubulação. O líquido do piezômetro é
um óleo com γ = 800 kgf.m-3. A posição mostrada na figura abaixo
é a posição de equilíbrio. Determine a pressão no ponto P em kgf.cm-2^ , em mm de Hg e em metros de coluna de água.
Barômetro de Torricelli
Forças hidrostáticas sobre superfícies
submersas
- Força Resultante:
∫
= −
A
R
F pdA
r
ou
R CM C
F = P A