Introdução à física dos fluidos

Prévia do material em texto

23/04/2021
1
Profª. Íngrid Heloisa da Silva Alves
FENÔMENOS FÍSICOS
Introdução à física dos fluidos
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Definição de um fluido
Sólido Líquido Gasoso
Uma substância existe em três estados fundamentais:
Fluido
23/04/2021
2
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Definição de um fluido
Arranjo de átomos em estados diferentes:
Fluidos Sólidos
• Tendem a escoar quando 
interagimos com eles;
• Líquidos e gases (ou vapores);
• Tendem a se deformar ou 
dobrar;
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Onde estão os fluidos?
23/04/2021
3
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Densidade
• A densidade (p), também conhecida como massa específica,
é definida como o quociente entre a massa (m) e o volume
(V) de um corpo, resumidamente:
• Exemplo:
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Densidade
23/04/2021
4
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Densidade
Fluido 
compressível
Fluido 
incompressível
• Densidade varia 
significativamente com a 
pressão
• Gases
• Densidade permanece 
aproximadamente constante
• Líquidos
• A densidade pode variar de um ponto a outro no interior de
um corpo, como efeito da composição, pressão e
temperatura.
• Com relação ao efeito da pressão:
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Densidade
• A relação entre densidades entre corpos e fluidos dirá se o
corpo irá flutuar.
23/04/2021
5
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo
Determine a massa de ar em uma sala cujas dimensões são
4m x 5m x 6m, com densidade igual a 1,17kg/m³.
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo
Um fluido que ocupa um volume de 4L pesa 225N em um
local onde a aceleração da gravidade é de 9,81m/s².
Determine a massa desse fluido e sua densidade.
23/04/2021
6
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Pressão
• Força normal exercida por um fluido por unidade de área;
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Pressão atmosférica
• Força normal exercida pelo ar por unidade de área em uma
determinada altitude;
• A nível do mar: 1 atm
23/04/2021
7
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo 
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo 
A pressão em uma tubulação de água é de 1500Pa. De quanto
é essa pressão em a) bar b) atm?
23/04/2021
8
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo 
Um homem de 100kg tem uma área de pegada de 0,03m².
Determine a pressão que esse homem exerce no solo.
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Princípio de Arquimedes
• Suponha que você amarre um
pequeno bloco maciço a uma mola
presa a um dinamômetro conforme
a figura;
• Utilizando o mesmo arranjo
experimental, imagine que o bloco
preso à mola seja submerso em um
recipiente contendo água;
• Nesse último caso, peso será
menor;
23/04/2021
9
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Princípio de Arquimedes
• Empuxo:
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Princípio de Arquimedes
• Empuxo:
23/04/2021
10
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo
23/04/2021
11
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Exemplo
O casco de um barco tem um volume de 180m³ e a massa total do barco vazio é
8560kg. Determine quanta carga esse barco pode carregar sem afundar, sabendo
que está em um lago com a densidade da água igual a 1000kg/m³.
Centro Universitário Estácio do Ceará
Introdução à física dos fluidos
Bibliografia
Aragão M. J. História da Física. Rio de Janeiro: Interciência, 2006.
Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/123779
HEWITT, Paul. Física Conceitual. 12a. Porto Alegre: Bookman, 2015.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582603413/
MOTA, Ronaldo; MACHADO, Liana; DE PAULA, Silvia M. Bases Físicas para
Engenharia.. Rio de Janeiro: SESES, 2015.
Disponível em:
http://repositorio.savaestacio.com.br/site/index.html#/objeto/detalhes/7DAD63CC-
09DF4EE3-B1A2-7C820371956E