Hidrostática: Fluidos e Pressão

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HIDROSTÁTICA
Professora Daiene de Mello Schaefer
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 Fluidos é uma nomenclatura que inclui líquidos e gases.
...em contraste com o sólido, fluido é uma substancia que flui, que
pode escoar. Os fluidos se moldam a qualquer recipiente que os
contenha.
 ...não oferece resistência a uma força que seja paralela à sua
superfície.
...não oferece resistência à tensão de cisalhamento...
...pode entretanto exercer uma força na direção perpendicular à sua
superfície.
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 Massa Específica:
V
m

Onde:
 densidade do fluido
m massa
V  elemento de volume
Densidade é
uma
grandeza
escalar e sua
unidade no
SI é o kg/m3.
V
m



Massa específica 
uniforme
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 PRESSÃO:
A
Fp 
Onde:
p pressão (N/m2 cujo nome especial é o pascal -Pa)
F  força (N)
A área de atuação (m2)
A pressão é uma grandeza escalar. A relação entre o pascal (SI) e
outras unidades de pressão não pertencentes ao SI é:
25 /5,147601001,11 inlbtorrPaatm 
A atmosfera (atm) é, como o nome indica, a pressão média
aproximada da atmosfera ao nível do mar.
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PRESSÃO NO INTERIOR DE UM LÍQUIDO: 
Onde: 
p2= pressão no ponto 2
p1= pressão no ponto 1
 = massa específica
g = aceleração gravitacional
h = profundidade ou altura (*) Dedução da equação em sala!
(*)
2112 )( yygpp  
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Podemos determinar a pressão p a uma profundidade h abaixo da
superfície do líquido. Nesse caso, escolhemos o nível 1 como sendo a
superfície, o nível 2 como sendo uma distância h abaixo do nível 1 e p0
como a pressão atmosférica na superfície. Fazemos, portanto,
hgpp  0
Percebemos que:
A pressão em um ponto de
um fluído em equilíbrio
depende da profundidade
desse ponto, mas não da
dimensão horizontal ou do
recipiente. 6
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Na equação p é a pressão total, ou pressão absoluta e gh é a pressão 
manométrica.
gh é a diferença entre a pressão absoluta e a pressão atmosférica e o 
instrumento que realiza essa diferença de pressão é um manômetro, o 
que acabou dando nome a esse valor.
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Exercícios Halliday 2 / 8ed – Capítulo 14
Teste 3. A figura mostra quatro recipientes de azeite.
Ordene-os de acordo com a pressão na profundidade h, da
maior para a menor.
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Exercícios Halliday 2 / 8ed – Capítulo 14
10. A profundidade máxima dmáx a que um mergulhador
pode descer com um snorkel (tubo de respiração) é
determinada pela massa específica da água e pelo fato de
que os pulmões humanos não funcionam com uma diferença
de pressão (entre o interior e o exterior da cavidade
torácica) maior que 0,050 atm. Qual é a diferença entre o
dmáx da água doce e o da água do Mar Morto (a água natural
mais salgada no mundo, com uma massa específica de
1,5.103kg/m3)?
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Exercícios Halliday 2 / 8ed – Capítulo 14
11. Alguns membros da tripulação tentam escapar de um
submarino avariado 100 m abaixo da superfície. Que força
deve ser aplicada a uma escotilha de emergência, de 1,2 m
por 0,60 m, para abri-la para fora nessa profundidade?
Suponha que a massa específica da água do oceano é 1024
kg/m3 e que a pressão do ar no interior do submarino é 1,00
atm.
Massa específica e pressão
10Hidrostática - Este material destina-se exclusivamente para fins didáticos
Qual o valor 
da pressão no 
nível 1 e 2?
Exemplo de aplicação!
Qual o valor 
da força F1 e 
F2?
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PRÍNCIPIO DE ARQUIMEDES:
Um corpo completa ou parcialmente imerso em um fluido receberá a
ação de uma força para cima igual ao peso do fluido que o corpo
desloca.
Chamamos essa força de empuxo e seu valor pode ser expresso como:
gV
gm
deslocadofluidodoPesoF
líquidofluido
fluido
e



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Flutuação: Quando um corpo flutua em um fluido, o módulo FE da
força de empuxo que agem sobre o corpo é igual ao módulo Fg da
força gravitacional a que o corpo está submetido.
gE FF 
Peso Aparente:


















empuxodeforça
damódulo
real
peso
aparente
peso
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PRINCÍPIO DE PASCAL:
Uma variação da pressão aplicada a um fluido incompressível contido
em um recipiente é transmitida integralmente a todas as partes do
fluido e às paredes do recipiente.
Princípio de Pascal e o Macaco Hidráulico
s
s
e
e
A
F
A
Fp 
Com um macaco hidráulico uma certa
força aplicada ao longo de uma dada
distância pode ser transformada em
uma força maior aplicada ao longo de
uma distância menor.
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