Aula 5 Fluídos

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MECÂNICA DOS FLUIDOS 
Prof. Dr. Vladimir Eliodoro Costa 
Departamento de Física e Biofísica, IBB-UNESP 
1 
Introdução 
• Fluido: “qualquer substância que pode 
fluir” 
Mecânica dos 
Fluidos 
Estática dos 
Fluidos 
Dinâmica dos 
Fluidos 
2 
Conceitos básicos para estática 
de fluidos 
• Massa Densidade ou Massa Específica 
(massa por volume) 
 
 
 
• Força Pressão (força por área) 
 
V
m

33 /1000/1 mkgcmg 
PamNatm 525 10013,1/10013,11 
A
F
p 
3 
Pressão na mesma altura 
• É igual na mesma altura 
4 
Variação da pressão 
  0yF
    0 dygAAdpppA 
     AgdygdVgdmdw  
gdydp 
 1221 yygpp  
5 
Variação da pressão 
  0yF
    0 dygAAdpppA 
     AgdygdVgdmdw  
gdydp 
 1221 yygpp  
6 
Pressão na profundidade 
ghpp  0
 1221 yygpp  
 1221 yygpp  
Pressão total ou absoluta 
 
Pressão Atmosférica 
 
Pressão hidráulica ou manométrica 
 7 
Pressão na altitude 
gdydp 
 
gdy
dp
p

  
 
yp
p
p
dyg
dp
00 
00 p
p



 
yp
p
dy
p
g
p
dp
0
0
0
0

y
p
g
p
p
0
0
0
ln







 








y
p
g
y epp
0
0
0

8 
Variação da pressão 
atmosférica com a altitude 
9 
1 
0,5 
0,1 
5 25 
P(atm) 
y(km) 
Lei de Pascal (aplicação da 
pressão na mesma altura) 
• A pressão aplicada a um fluido no interior de um 
recipiente é transmitida sem nenhuma diminuição a 
todos os pontos do fluido e para as paredes do 
recipiente. 
2
2
1
1
A
F
A
F
p 
2
2
1
1 F
A
A
F 
10 
Manômetros (instrumentos de 
medida de pressão) 
11 
Manômetros (instrumentos de 
medida de pressão) 
12 
Empuxo (aplicação da variação 
da pressão) 
• Princípio de Arquimedes: quando um corpo 
está parcial ou completamente imerso em um 
fluido, este exerce sobre o corpo uma força 
de baixo para cima igual ao peso do volume 
deslocado pelo corpo. 
13 
Pergunta? 
14 
Tensão Superficial (aplicação da 
energia dos fluidos) 
• É a razão da energia potencial de 
superfície U pela área A da superfície 
A
U s
m
N
m
mN
m
J

22
.
d
F

15 
Tensão Superficial 
• É a razão da força 
de tensão superficial 
F pelo comprimento 
d ao longo da força 
d
F

l
F
2

16 
17 
Tensão Superficial 
18 
Capilaridade (aplicação da energia 
dos fluidos) 
• É o efeito que a tensão superficial faz 
num líquido dentro de um tubo capilar 
19 
Dinâmica dos Fluidos 
e 
Aplicações para 
Engenharia Agronômica 
 
20 
Introdução 
• Fluido: “qualquer substância que pode 
fluir” 
Mecânica dos 
Fluidos 
Estática dos 
Fluidos 
Dinâmica dos 
Fluidos 
21 
Escoamento de um Fluido 
22 
Equação da continuidade 
dt
V
dt
V 21 
dt
d
A
dt
d
A 22
1
1 
2211 vAvA 
Vazão constante 
23 
Equação de Bernoulli 
dVpdsApdsFdw .... 
    22 .
2
1
2
1
vdVvdmdK 
   ghdVghdmdU .
ctedUdKdw 
2
2
221
2
11
2
1
2
1
ghvpghvp  
24 
Tubo de Venturi (aplicações) 
Medidor de velocidade de fluido dentro de um tubo 
2
22
2
11
2
1
2
1
vpvp  
1
2
1
2 v
A
A
v 
gh
A
A
vpp  





 1
2
1
2
2
2
12
121
  1/
2
2
21
1


AA
gh
v
25 
Efeito da pressão (aplicações) 
26 
Escoamento laminar e 
turbulento (conceito) 
27 
Bola com efeito (aplicação) 
28 
Bola com efeito (aplicação) 
29 
Viscosidade 
• É o atrito interno de um 
fluido. Ela diminui com o 
aumento da temperatura. 
30 
Bibliografia 
• YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Sears e 
Zemansky Física. Vol. 2. 10ªed. São Paulo: 
Addison. 2003. 
31 
Aula Prática 
• Roteiro: 
• Realizar medidas com paquímetro; 
• Determinar a densidade de objetos com 
forma regular; 
• Determinar a densidade de objetos com 
forma irregular; 
• Fazer relatório com discussão dos resultados; 
• Dividir em grupos; 
32 
Relátorio 
1. Nomes dos alunos. 
2. Título do Experimento: “Determinação da densidade” 
3. Objetivos: Determinar a densidade de objetos com 
forma irregular. 
4. Materiais: Listar os materiais usados. 
5. Procedimento: descrever todas as etapas. 
6. Resultados: tabelar os resultados. 
7. Discussão: discutir os resultados e escrever algumas 
observações sobre o procedimento. 
8. Conclusão: conclua os objetivos 
33 
Paquímetro 
34 
35