Capitulo_14_segunda_parte

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FLUIDOS
CAPÍTULO 14 
(2a. Parte)
Halliday, Resnick, Walker; 
Fundamentos de Física, 8a. edição; 
volume 2, LTC editora, 2008.
• Pressão Manométrica
• Princípio de Pascal
• Princípio de Arquimedes
)( 2112 yygpp −⋅=− ρ
Princípio de Stevin:
p2 = pressão total ou pressão absoluta no nível 2. 
p1 = pressão atmosférica na superfície
A diferença entre uma pressão absoluta e uma pressão 
atmosférica é chamada de pressão manométrica.
Relembrando:
O MANÔMETRO DE TUBO ABERTO: 
É utilizado para medir a pressão manométrica de um gás.
)( 2112 yygpp −⋅=− ρ
hgpppm ⋅⋅=−= ρ0 pm = pressão manométrica
p0 = pressão 
atmosférica
Princípio de Stevin
Exercício 1: (problema 13 – cap. 14 – vol. 2 – 8a. Ed. – Halliday)
Que pressão manométrica uma máquina deve produzir 
para sugar lama com uma massa específica de 1800 
kg/m3 através de um tubo e fazê-la subir 1,5 m?
Resp.: - 2,6 x 104 Pa.
1F
r
2F
r
2)
3)
Resp.: 750 N.
Obs.: 1 kgf = 9,8 N
4)
Resp.: 70 kgf ou 686 N.
gmF fE ⋅=
FE = Força de empuxo
mf = massa do fluido deslocado pelo corpo
g = 9,8 m/s2
Lembrando que:
f
f
f V
m=ρ
gVF ffE ⋅⋅= ρ
massa específica do 
corpo submerso
massa específica do 
líquido ou fluido
gVFE cfE ⋅⋅== ρ
gVP cc ⋅⋅= ρ
=cρ
== Lf ρρ
Peso aparente em um fluido:
Se colocamos uma pedra sobre uma balança calibrada para medir 
pesos a leitura da balança é o peso da pedra. Se, porém, repetimos 
a experiência debaixo d’água, a força de empuxo a que a pedra é 
submetida diminui a leitura da balança. Esta leitura passa a ser, 
portanto, um peso aparente.
O peso aparente de um corpo está relacionado ao peso 
real e à força de empuxo através da equação:
peso 
aparente
= peso 
real -
módulo da força 
de empuxo
Eap Fpesopeso −=
5)
Resp.: 0,13 m.
Resp.: 5000 kg/m3.
Resp.: 2 x 104 N.
Exercício 9: (problema 25 – cap. 14 – vol. 2 – 8a. Ed. – Halliday)
• A coluna de um barômetro de mercúrio tem uma altura h = 
740,35 mm. A temperatura é – 5,0oC, na qual a massa 
específica do mercúrio é ρ = 1,3608x104 kg/m3. A aceleração 
de queda livre no local onde se encontra o barômetro é g = 
9,7835 m/s2. Qual é a pressão atmosférica medida pelo 
barômetro em Pascal e em Torr? (1 Torr = 133,33 Pa)
Resp.: 739,26 torr
Exercício 10: (problema 28 – cap. 14 – vol. 2 – 8a. Ed. – Halliday)
• Um êmbolo com uma seção reta “a” é usado em uma prensa 
hidráulica para exercer uma pequena força de módulo f sobre 
um líquido que está em contato, através de um tubo de 
ligação, com um êmbolo maior de seção reta “A”.
a) Qual é o módulo “F” da força que deve ser aplicada ao 
êmbolo maior para que o sistema fique em equilíbrio?
b) Se os diâmetros dos êmbolos são 
3,80 cm e 53,0 cm, qual é o módulo da 
ofrça que deve ser aplicada ao êmbolo 
menor para equilibrar uma força de 20 
KN aplicada ao êmbolo maior?
Resp.: a) F = (A/a)f.
b) 103 N. 
Exercício 11: (problema 31 – cap. 14 – vol. 2 – 8a. Ed. – Halliday)
• Uma âncora de ferro de massa específica 7870 kg/m3
parece ser 200 N mais leve na água do que no ar. 
a) Qual é o volume da âncora?
b) Quanto ela pesa no ar?
Resp.: 
a) 2,04 x 10-2 m3.
b) 1,57 x 103 N.
Exercício 12: (problema 33 – cap. 14 – vol. 2 – 8a. Ed. – Halliday)
• Três crianças, cada uma pesando 356 N, fazem uma 
jangada com toras de madeira de 0,30 m de diâmetro e 1,80 
m de comprimento. Quantas toras são necessárias para 
mantê-las flutuando em água doce? Suponha que ρmadeira = 
800 kg/m3.
Resp.: 5 toras.