Aula 4_Estática dos fluidos-conceitos de pressão

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ESTÁTICA DOS FLUIDOS: CONCEITOS DE 
PRESSÃO
Docente: Maxwell Ferreira Lobato
e-mail: wellobato@hotmail.com
A estática dos fluidos é a ramificação da mecânica dos
fluidos que estuda o comportamento de um fluido em
uma condição de equilíbrio estático.
Serão apresentados os conceitos fundamentais para a
quantificação e solução de problemas relacionados à
pressão estática e escalas de pressão.
A pressão média aplicada sobre uma
superfície pode ser definida pela relação
entre a força aplicada e a área dessa
superfície e pode ser numericamente
calculada pela aplicação da equação a seguir.
Fonte: www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_01.asp
 A unidade básica de pressão no sistema internacional
de unidades (SI) é N/m²
 A unidade N/m² também é usualmente chamada de
Pascal (Pa), portanto é muito comum na indústria se
utilizar a unidade Pa e os seus múltiplos kPa (quilo
pascal) e MPa (mega pascal).
 As conversões são as seguintes:
1N/m² = 1Pa
1kPa = 1000Pa = 10³Pa
1MPa = 1000000Pa = 106Pa
 atm (atmosfera)
 mmHg (milímetro de mercúrio)
 kgf/cm² (quilograma força por centímetro ao
quadrado)
 Bar (nomenclatura usual para pressão
barométrica)
 psi (libra por polegada ao quadrado)
Converta as unidades de pressão para o sistema
indicado. (utilize os fatores de conversão
apresentados na tabela).
a) converter 20psi em Pa.
b) converter 3000mmHg em Pa.
c) converter 200kPa em kgf/cm².
d) converter 30kgf/cm² em psi.
e) converter 5bar em Pa.
f) converter 500mmHg em bar.
g) converter 10psi em mmHg.
Considere o elemento fluido abaixo:
Se a densidade do fluido é constante, podemos integrar a equação em 
destaque entre duas elevações z1 e z2: 
Em geral, é conveniente colocar a origem do sistema de
coordenadas na superfície livre e medir distâncias para baixo a
partir desta superfície como sendo positivas, desta forma:
Igualdade de pressão a um mesmo nível em um líquido em repouso: 
Considerando um elemento de fluido cilíndrico e horizontal dentro de um líquido em
repouso, com área de seção A, em um líquido de densidade ρ, pressão PE atuando na face
esquerda e pressão PD do lado direito e como o elemento está em equilíbrio (fluido estático),
considerando a direção horizontal, temos:
Este resultado vale para qualquer fluido contínuo, mesmo para os dois tanques conectados
da figura:
Considere a figura abaixo:
A pressão absoluta no ponto A, que está a uma distância h
em relação a superfície do liquido de densidade ρ, é dada
pela equação de Stevin de uma forma “diferente”:
A maioria dos manômetros medem diferenças de pressão. As pressões medidas em
relação à pressão atmosférica denominam-se pressões manométricas.
A pressão atmosférica pode ser medida por um barômetro no qual se mede a altura de
uma coluna de mercúrio.
(Fox et al., 2006) 
De acordo com a lei de Stevin, a diferença
de pressão entre dois pontos em um
líquido homogêneo em equilíbrio é
constante, dependendo apenas do desnível
entre os pontos.
Principio de Pascal: “Uma variação de
pressão aplicada em um fluido
incompressível é inteiramente transmitido
para toda porção.
Os elevadores para veículos
automotores, utilizados em
postos de serviço e oficinas,
por exemplo, baseiam-se os
princípios da prensa
hidráulica.
A prensa hidráulica permite
equilibrar uma força muito
grande a partir da aplicação
de uma força pequena. Isso
é possível porque as
pressões sobre as duas
superfícies são iguais
(Pressão = Força / Área).
 O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido
sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso,
causa o efeito de leveza no caso da piscina. A unidade de
medida do Empuxo no SI é o Newton (N).