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HIDROSTÁTICA É a parte da Hidráulica que estuda os líquidos em repouso, bem como as forças que podem ser aplicadas em corpos neles submersos. Conceito de Pressão Pressão é o quociente da intensidade da força exercida uniforme e perpendicularmente sobre uma superfície, pela área dessa mesma superfície. Pressão = Força /Área PRESSÃO= W/A
Pressão em sólidos
Se uma força for aplicada a um ponto de um objeto rígido, o objeto como um todo sofrerá a ação dessa força. Isto ocorre porque as moléculas (ou um conjunto delas) do corpo rígido estão ligadas por forças que mantêm o corpo inalterado em sua forma. Logo, a força aplicada em um ponto de um corpo rígido acaba sendo distribuída a todas as partes do corpo.
Pressão em líquidos
Em um fluido as forças entre as moléculas (ou um conjunto delas) são muito menores que nos sólidos. Um fluido não pode suportar forças de cisalhamento, sem que isto leve a um movimento de suas partes. Um fluido pode escoar quando se exerce pressão , ao contrário de um objeto sólido. Unidades: Pa (N/m 2 ); kgf/cm^2 ; m.c.a
Pressão em líquidos
Exemplo: Desprezando o peso da caixa, determinar a pressão exercida sobre o apoio: olume = 1,25 m x 1,0 m x 0,8 m) = 1 m 3 P = F/A F = Peso da água F = 1000 kg/m^3. 9,81 m/s^2 = 9810 N/m^3. volume =
= 9810 N/m^3. 1 m^3 = 9810 N Pressão = 9810 N / 1,25 m^2 = 7848 Pa = 0,8 mca Lembrando que 10 mca ~100.000 Pa
Pressão Hidrostática (exercida por um líquido)
Um elemento sólido, colocado no interior de um fluido em equilíbrio, experimenta, da parte desse fluido, forças perpendiculares às suas superfícies.
Variação da pressão exercida por um líquido
Pode-se demonstrar, de uma forma muito simples, a variação de pressão com a altura. Basta, para isso, fazermos perfurações num recipiente cheio de líquido em posições diferentes. O jorro sairá cada vez mais forte à medida que aumentarmos a altura da coluna de líquido (isto é, nos pontos mais baixos).
Pressão e profundidade em um fluido estático.
Num fluido qualquer, a pressão não é a mesma em todos os pontos.
LEI DE STEVIN
P2 – P1 =. (Z2 - Z1)
P2 – P1 = ρ. g. (Z2 - Z1)
Pressão em um ponto submerso.
P2 =. Z P2 = ρ. g. Z LEI DE STEVIN Exemplo 1: Determine a pressão sobre um ponto situado a uma profundidade de 30 m. (ρ = 1. kg/m^3 ; g = 9,81 m/s 2 ) P = ρ. g. h P = 1000 kg/m^3. 9,81 m/s 2. 30 m
P = 294.300 Pa P = 30 mca Exemplo 2: Um manômetro situado no fundo de um reservatório de água registra uma pressão de 196.200 Pa. Determine a altura da coluna de água no reservatório. (ρ = 1. kg/m^3 ; g = 9,81 m/s 2 ). MODOS DE EXPRESSAR AS MEDIDAS DE PRESSÃO
- Pressão absoluta: pressão em relação ao vácuo absoluto
- Pressão manométrica ou relativa: pressão em relação à pressão atmosférica
MODOS DE EXPRESSAR AS MEDIDAS DE PRESSÃO
Na hidráulica normalmente são utilizadas pressões manométricas, pois a Patm atua em
todos os pontos a ela expostos, de forma que as pressões acabam se anulando.
PRESSÕES ABSOLUTAS
PRESSÕES ABSOLUTAS E RELATIVAS
Falando em pressões absolutas: -A pressão existente sobre o nível da água em um reservatório tem valor 1 atm ou 10, mH (^) 2O; -A pressão na tubulação de sucção de uma bomba ou de um aspirador de pó tem valor positivo e menor que uma atmosfera;
Representação do piezômetro Para calcular a pressão utilizando a carga hidráulica utiliza-se a expressão da Lei de Stevin: Pressão no ponto 1: P1 = ρ.g.h P1 = .h Exemplo: Qual é a pressão máxima que pode ser medida com um manômetro de 2 m de altura instalado numa tubulação conduzindo: a) Água (ρ=1.000 kg/m^3 );
b) Óleo (ρ=850 kg/m^3 ); Respostas: a) 19.620 Pa = 2 mca; b) 16.667 Pa = 1,7 mca MEDIDORES DE PRESSÃO (MANÔMETROS) Manômetro metálico tipo Bourdon É o mais utilizado na agricultura. Serve para medir pressões manométricas (+) e (-), quando são denominados vacuômetros. Normalmente são instalados diretamente no ponto onde se quer medir a pressão. Para facilitar as leituras, pode ser instalado acima ou abaixo, do ponto cuja pressão se quer conhecer. Se o manômetro for instalado abaixo do ponto, ele medirá uma pressão maior do que aquela ali vigente; Se for instalado acima ele medirá uma pressão menor.
MEDIDORES DE PRESSÃO (MANÔMETROS)
Manômetro Digital Possibilita uma leitura precisa, porém de custo elevado. As mesmas considerações sobre o manômetro metálico, com relação ao ponto de medição, servem para os digitais.
