Estática dos Fluidos: Fundamentos

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<p>FENÔMENOS DOS TRANSPORTES</p><p>AULA 2 – ESTÁTICA DOS FLUIDOS</p><p>Estática dos Fluidos: Fundamentos</p><p>O que são fluidos compressíveis e incompressíveis?</p><p>Como a pressão varia no interior dos fluidos compressíveis (ex: ar)?</p><p>Como a pressão varia no interior dos fluidos incompressíveis (ex: água)?</p><p>O que significa o conceito de “carga”?</p><p>O que acontece quando superpomos dois fluidos incompressíveis e imiscíveis?</p><p>2</p><p>Fluidos</p><p>Compressíveis:</p><p>ρ→ varia</p><p>Incompressíveis:</p><p>ρ→ é constante</p><p>3</p><p>Estática dos Fluidos: Fundamentos</p><p>Considere uma porção fluida genérica, referida a um sistema de eixos coordenados xyz;</p><p>O sistema é tomado de forma que o eixo dos z esteja na vertical;</p><p>Sejam i, j e k os vetores unitários segundo os eixos coordenados;</p><p>Considere um ponto P no interior dessa porção fluida cuja pressão seja igual a p;</p><p>Imagine que esse ponto esteja localizado no centro de um paralelepípedo imaginário de faces paralelas aos planos y0z, x0z e x0y;</p><p>4</p><p>Se a força exercida em cada área unitária é a mesma, a pressão é dita uniforme.</p><p>TEOREMA DE STEVIN</p><p>LEI DE PASCAL</p><p>“A pressão aplicada em um ponto de um fluido incompressível ( líquidos ) em repouso é transmitida integralmente a todos os pontos do fluido.”</p><p>TEOREMA DE ARQUIMEDES</p><p>Tem-se que o empuxo, também chamado de princípio de Arquimedes, pois foi estudado pelo cientista grego Arquimedes no ano 220 a.C., é definido como a força líquida vertical agindo sobre um corpo imerso em um líquido ou flutuando em sua superfície. Tal força é dada devido à pressão exercida pelo líquido sobre o corpo. A força de empuxo do fluido é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.</p><p>Esta força denominada empuxo será tanto maior quanto mais denso for o líquido e sua origem está relacionada com o fato da pressão no líquido aumentar com a profundidade (Princípio de Stevin)</p><p>Observe que (h2-h1)dA = dV é volume do elemento cilíndrico, temos então a força total FB denominada de força de empuxo</p><p>1) A figura mostra um tanque de gasolina com infiltração de água. Se a densidade da gasolina é 0,68 determine a pressão no fundo do tanque ( γH2O = 9800 N/m3 ).</p><p>Encontrando a pressão</p><p>Adaptando a questão</p><p>Pressão na base equivale a pressão atmosférica</p><p>Aplicando o teorema de Stevin</p><p>Ordenando a equação para a relação entre as pressões</p><p>Adaptando o teorema de Stevin</p><p>Determinando a pressão no fundo</p><p>Determinando a pressão no ponto 1</p><p>Determinando a pressão no ponto 2</p><p>Segundo Stevin as pressões em 1 e 2 são iguais</p><p>Realizando o plano inclinado para determinar as alturas</p><p>Aplicando as alturas na fórmula da pressão</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image10.png</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image13.png</p><p>image14.png</p><p>image15.png</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.png</p><p>image19.png</p><p>image20.png</p><p>image21.png</p><p>image22.png</p><p>image23.png</p><p>image24.png</p><p>image25.png</p><p>image26.png</p><p>image27.png</p><p>image28.png</p><p>image29.png</p><p>image30.png</p><p>image31.png</p><p>image32.png</p><p>image33.png</p><p>image34.png</p><p>image35.png</p><p>image36.png</p><p>image37.png</p><p>image38.png</p><p>image39.png</p><p>image40.png</p><p>image41.png</p><p>image42.png</p><p>image43.png</p><p>image44.png</p><p>image45.png</p><p>image46.png</p><p>image47.png</p>