Estatica Dos Fluidos 2017

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ESTÁTICA DOS FLUIDOS
Prof. MARCELO COSTA
PRESSÃO
 A pressão é definida como a força que atua na direção
normal a uma área dividida por essa área.
 No século XVII, o matemático francês Blaise Pascal conseguiu
mostrar que a intensidade da pressão atuando em um ponto
em um fluido é a mesma em todas as direções, lei de Pascal.
 Se um fluido como o ar fosse removido do seu recipiente,
haveria um vácuo e a pressão dentro do recipiente seria zero.
PRESSÃO
 Qualquer pressão medida acima ou abaixo da pressão
atmosférica é chamada de pressão manométrica, Pm.
Manômetros
Manômetros
Observações:
Teorema fundamental da hidrostática ou
teorema de Stevin.
Pontos isóbaros ou isobáricos 
Paradoxo hidrostático
Observações:
Lei de pascal
Pressão em um ponto de um fluido
Diferença de pressão nos gases para
pequenas variações de altura
Aplicação 1
A pressão atmosférica é dada como 680 mmHg numa localização montanhosa.
Converta – a em quilo – pascal e metro de coluna de água. Considere SHg =
13,6, e para a água 9,81 kN/m³.
Aplicação 2
S. Riva-Rocci desenvolveu o protótipo do esfigmomanômetro atual, um
dispositivo usado para medir a pressão sanguínea. Quando vestido como um
punho em torno do braço superior e inflado, a pressão de ar dentro do punho
era conectada a um manômetro de mercúrio. Se a leitura para a pressão alta
for 120 mm e a pressão baixa 80 mm, determine as pressões em psi e
pascais.
Aplicação 3
A torre de perfuração de petróleo perfurou 5 km no solo antes de alcançar um
reservatório de petróleo bruto. Quando isso acontece, a pressão na coluna do
poço A passa para 25 Mpa. Uma “lama” de perfuração deve ser colocada em
toda a extensão do tubo para deslocar o óleo e equilibrar essa pressão. Qual
deverá ser a densidade da lama para que a pressão em A se torne zero?
Aplicação 4
No sistema da figura, desprezando-se o desnível entre os cilindros determinar
o peso G, que pode ser suportado pelo pistão V. Desprezar os atritos. Dados:
P1 = 500 kPa; A1 = 10 cm²; AH1 = 2 cm²; A2 = 2,5 cm²; A3 = 5 cm²; A4 = 20
cm²; A5 = 10 cm²; h = 2 m; 136.000 / ³Hg N m 
Aplicação 5
Água Escoa no interior dos tubos A e B. Óleo lubrificante está na parte superior
do tubo em U invertido. Mercúrio está na parte inferior do dois tubos em U.
Determine a diferença de pressão PA – PB, nas unidades de kPa. Considere 1
in = 25 mm, SGHg = 13,6, SGóleo = 0,88, e para a água 9,81 kN/m³.
EMPUXO
Princípio de Arquimedes
“Todo corpo imerso, total ou parcialmente, num fluido em equilíbrio, dentro
de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com
sentido ascendente, aplicada pelo fluido. Esta força é denominada empuxo
(E), cuja intensidade é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.”
Observações
Flutuação e estabilidade
Flutuação e estabilidade
Um corpo pode flutuar em um líquido (ou gás) com equilíbrio estável,
instável ou neutro.
Flutuação e estabilidade
Flutuação e estabilidade
Aplicação 6
Um balão de ar quente (com forma aproximada de uma esfera de 15 m de
diâmetro) deve levantar um cesto com carga de 2670 N. Até que temperatura o
ar deve ser aquecido de modo a possibilitar a decolagem em um ambiente a
15 ºC?
Aplicação 7
Um recipiente de fundo plano de 135 lb conforme o da figura abaixo tem 2,5
pés de largura e 6 pés de comprimento. Determine a profundidade em que o
recipiente flutuará na água nos seguintes casos:
a) Quando ele contém um bloco de aço de 150 lb;
b) Quando o bloco é suspenso diretamente abaixo do recipiente;
Esforços aplicados em superfícies 
submersas
. .E F h A 
Aplicação 8
O tanque da figura abaixo contém água a uma profundidade de 3 m.
Determine a pressão no fundo do tanque, a força resultante, e a posição de
aplicação na lateral quanto no fundo.
Aplicação 9
A superfície inclinada mostrada, articulada ao longo de A, tem 5 m de largura.
Determine a força resultante, Fr, da água sobre a superfície plana inclinada e o
seu ponto de aplicação.
Aplicação 10
A comporta BA na figura tem 1,22 m de largura e está articulada em A. o
manômetro G indica – 14961 Pa, e o tanque à direita contém óleo de
densidade 0,750. Que força horizontal deve ser aplicada em B para
estabelecer o equilíbrio na comporta AB?