FENO 2

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O Teorema de Stevin é a Lei Fundamental da Hidrostática, a qual
relaciona a variação das pressões atmosféricas e dos líquidos.
Assim, o Teorema de Stevin determina a variação da pressão
hidrostática que ocorre nos fluidos, sendo descrito pelo enunciado:
� “A diferença entre as pressões de dois pontos de um fluido em
equilíbrio (repouso) é igual ao produto entre a densidade do fluido,
a aceleração da gravidade e a diferença entre as profundidades dos
pontos.
Em dois ou mais vasos comunicantes o mesmo líquido atinge o mesmo nível
independente da forma dos vasos, uma aplicação pratica do princípio dos vasos
comunicantes e o uso dos “níveis de mangueira” empregados para a verificação
do nivelamento de diferentes pontos.
Trata-se de uma consequência imediata do teorema de Stevin, que demonstra
que todos os pontos pertencentes ao mesmo plano horizontal de um mesmo
liquido estão submetidos a mesma pressão.
Lei de Pascal também denominada Princípio Fundamento da
Hidráulica diz que “a pressão exercida em um fluido confinado
se transmite em todas as direções com igual intensidade
ARQUIMEDES
Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido
em equilíbrio recebe uma força vertical para cima
denominada empuxo, de intensidade igual, mas de
sentido contrário ao peso da porção deslocada de
fluido e aplicada no ponto onde estava localizado o
centro de massa desta porção de fluido.”
Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em
equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma
força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido,
cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado
pelo corpo.
Fe=Empuxo (N)
? =Massa específica do fluido (kg/m³)
V=Volume do fluido deslocado (m³)
g=Aceleração da gravidade (m/s²)
Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito
de peso aparente, que é o responsável, no exemplo dado da piscina,
por nos sentirmos mais leves ao submergir.
A Hidrodinâmica é a parte da Física que estuda as
propriedades dos fluidos em movimento, Sua
aplicação prática acontece nos sistemas de
abastecimento de água, irrigação das terras, geração
de energia entre outros.
O Procedimento para o estudo de dinâmica dos fluidos consiste
em determinar o comportamento individual de cada partícula em
função do tempo.
Leonard Euller desenvolveu uma metodologia de estudo onde ele
explica o comportamento de fluido analisando a massa
especifica ? (x y z t) e a velocidade v (x y z t) do fluido em
um ponto do espaço. Esse será nosso foco de estudo.
Embora o estudo de Euller considere um ponto no espaço, não
podemos desconsiderar o movimento dessas partículas, mesmos
que em intervalos infinitesimais (dt).
As Considerações acima justificam o estudo dos tipos de
escoamento.
Entende-se por Vazão (Q) a quantidade de fluido que
escoa por uma secção reta por unidade de tempo.
Deste modo, a vazão pode ser definida com:
Vazão volumétrica, onde o gradiente em estudo é o
volume do material ou fluido que escoa por uma área
por unidade de tempo.
Q=?V/?t [m3/s]
Vazão mássica, onde o gradiente em estudo é a
massa do material ou fluido que escoa por uma área
por unidade de tempo.
Q=?m/?t [kgf/s]
A figura abaixo representa um tubo de corrente.
Se v1 e a velocidade da partícula em P e v2 em R. Seja A1
as áreas de secção reta do tubo, perpendiculares as linhas
de corrente. Em um intervalo de tempo ?t um elemento do
fluido percorre aproximadamente a distância v?t. Assim a
massa ?m de fluido que atravessa A1 no tempo ?t
Qm = dm/dt = ?Av [Kg/s]
Q = dV/ dt = Av [m3/s
ESCOAMENTO PERMANENTE. Neste tipo, a velocidade e a pressão
em determinado ponto, não variam com o tempo, O escoamento
permanente é também chamado de “estacionário” e diz que a
corrente fluida é “estável”.
ESCOAMENTO NÃO - PERMANENTE. Neste caso, a velocidade e a
pressão, em determinado ponto, variam com o tempo. Este tipo
é também chamado de “variável” (ou transitório), e diz-se que
corrente é “instável”.
ESCOAMENTO LAMINAR. Neste tipo as partículas do fluido
percorrem trajetórias paralelas. O escoamento laminar é também
conhecido como lamelar ou tranquilo caracterizado pelo numero
de Reynolds Re= 2300 (força da inércia/força da viscosidade)
ESCOAMENTO TURBULENTO. As trajetórias são curvilíneas e
irregulares. Elas se entrecruzam, formando uma série de
minúsculos remoinhos. O escoamento turbulento é também
conhecido como “turbilhonário” ou “hidráulico”. Na prática, o
escoamento dos fluidos quase sempre é turbulento. É o regime
encontrado nas obras e instalações de engenharia, tais como
adutoras, vertedores de barragens, fontes ornamentais etc.
caracterizado pelo numero de Reynolds Re= 4000