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Sistemas Fluidos 
Mecânicos 
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof.ª Me. Luciana Borin de Oliveira
Revisão Textual:
Prof.ª Me. Natalia Conti
Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
• Pneumática;
• Hidráulica.
• Conhecimento e avaliação dos circuitos pneumáticos e hidráulicos.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de 
aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
Pneumática
As origens da utilização do ar comprimido como fonte de energia remontam de 
histórias da Alexandria, quando se utilizou esta fonte de energia na movimentação 
de equipamentos. Antes disso, temos registros da utilização do sopro para diversas 
atividades do dia a dia que foi lentamente sendo substituído por foles manuais, foles 
acionados pelos pés, até os dispositivos mais elaborados.
Figura 1
Fonte: CTGAS-ER, 2011
Historia do Ar Comprimido: http://bit.ly/344QVey
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Relatos mais precisos são datados do século XVII, quando Pascal relata seus traba-
lhos sobre aumento de força pautado na distribuição homogênea da pressão estática.
Figura 2 – Blaise Pascal
Fonte: Wikimedia Commons
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A origem da palavra Pneumática vem de expressão grega “PNEUMA”, que 
significa fôlego. Na física conhecemos pneumática como a ciência que estuda os 
movimentos dos gases e fenômenos associados. Ampliando este conceito, temos 
pneumática como a ciência que estuda o uso do ar comprimido e os gases que 
fazem parte do ar atmosférico na movimentação de dispositivos. A partir deste 
momento, visando automatização e racionalização dos processos de trabalho, a 
utilização começou a ser polarizada para indústrias ferroviárias, de mineração e 
construção civil.
A técnica de obtenção de energia a partir do ar comprimido parte dos compres-
sores, sendo conduzido até os cilindros e motores, conhecidos como atuadores.
A utilização do ar comprimido é muito mais constante do que possamos ima-
ginar. Em processos industriais, e também em atividades do dia a dia, como abrir 
e fechar uma porta de transporte coletivo, limpar um terreno arqueológico a ser 
estudado, em diversos dispositivos de parques de diversões, sistemas de freio e 
suspensão de automóveis, e até mesmo no posto de gasolina para inflar os pneus.
Aplicação Pneumática: http://bit.ly/2Ivk4ra
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Na área da saúde, que solicita grande precisão quanto a limpeza e higiene, temos 
dispositivos acionados por ar comprimido em máquinas para cirurgias e procedi-
mentos dentários.
Figura 3
Fonte: Getty Images
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UNIDADE Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
Importante!
Por que os freios de ônibus e caminhões grandes soltam um ar (como se fosse um 
espirro) e os carros menores não? (Ricardo Lopes)
O funcionamento do freio de caminhões e ônibus tem o ar como base, enquanto que os 
carros são equipados com freios de sistema hidráulico. Nos carros, ao acionar o freio, o 
fluido circula no sistema. Quando o motorista tira o pé do pedal, o fluido faz um retorno. 
No caso do freio a ar, ao soltar o pedal do freio, o ar não retorna, mas é liberado provo-
cando os chamados “espirros”. Disponível em: https://glo.bo/2Wcg2tv
Você Sabia?
O ar comprimido é uma forma de energia de larga aplicação, trazendo vanta-
gens no seu uso, como:
• Disponibilidade;
• Facilidade de transporte;
• Armazenamento;
• Segurança quanto a incêndio e explosão;
• Velocidade de trabalho;
• Fácil regulagem através da inclusão de dispositivos;
• Baixo custo de instalação;
• Rentabilidade do ciclo de trabalho.
Porém, como toda forma de energia, também apresenta desvantagens, como:
• Controle de pureza e isenção de resíduos;
• Limites de força;
• Geração de ruído.
Carro movido a ar comprimido: http://bit.ly/30YaWl3
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Automaçâo Pneumática
Na era da tecnologia da informação e comunicação, uma grande aplicação da 
pneumática é a automação, reduzindo os esforços manuais e regulando processos. 
Para transformar a energia do ar comprimido em trabalho, são utilizados elementos 
e dispositivos mecânicos, sendo que o simples entre eles é o cilindro pneumático.
O cilindro pneumático ou cilindro de ar é constituído de uma câmara com um 
pistão móvel, podendo ser representado de forma bem natural por uma bomba de 
encher pneu de bicicletas ou bomba de encher bolas.
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As vantagens e desvantagens do uso da automação pneumática seguem a mesma 
linha das vantagens e desvantagens apresentadas sobre a aplicação do ar comprimido.
Figura 4 
Fonte: Pixabay
Circuito pneumático é o conjunto de componentes que transformam energia 
pneumática em energia mecânica, sendo composto basicamente de:
• Reservatório;
• Compressor;
• Válvula de alívio;
• Lubrefil;
• Válvula direcional;
• Atuador.
O circuito pneumático pode ser representado de forma gráfica, mostrando a 
relação entre os componentes de comando, facilitando a condução do processo e 
auxiliando na detecção de falhas no sistema. Este sistema é projetado a partir de 
normas regulamentadoras para facilitar entendimento e clareza de todas as pessoas 
envolvidas neste processo.
Figura 5 
Fonte: Pixabay
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UNIDADE Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
Hidráulica
A história da hidráulica está intimamente ligada à história dos povos, aparecen-
do e se desenvolvendo em projetos de irrigação, movimentação de estruturas, os 
diques, barragens e eclusas, aquedutos para fornecimento de água e drenagem para 
esgotos urbanos, mineração, prospecção e extração de minérios.
Figura 6
Fonte: Pixabay
A Engenharia Hidráulica e sua Importância nas Obras de Melhoramentos no Século XIX (1810-
1874). Disponível em: http://bit.ly/2NaInfzE
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A origem da palavra vem do grego hydro, que é água, e aulos, que significa 
condução. É conhecida como a parte da física que estuda os fluidos em seu estado 
líquido, suas características, seja em movimento ou repouso.
Pode ser dividida em três partes:
• Hidrostática para estudo dos fluidos em repouso;
• Hidrocinética para estudo dos fluidos em movimento, com foco na velocidade 
e seus efeitos;
• Hidrodinâmica, que avalia as forças envolvidas no escoamento dos fluidos 
como pressão, gravidade, viscosidade e compressibilidade.
Ciência muito aplicada em engenharia pelapossibilidade que apresenta de 
construção de sistemas que geram energia a partir da movimentação da água, a 
energia hidráulica.
Como funciona uma Hidroelétrica: http://bit.ly/2PbNkYd
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O estudo dos fluidos requer a revisão de vários conceitos de física, tais como:
• Força;
• Atrito;
• Inércia;
• Trabalho;
• Potência.
Sendo a hidráulica o estudo dos fluidos em movimento ou não e suas caracterís-
ticas, é importante conhecer as particularidades dos fluidos que farão parte destes 
processos e suas propriedades, como a viscosidade.
A viscosidade é uma característica do fluido que pontua seu comportamento 
ao escoar, caracterizando a resistência do fluido ao escoamento. Quanto maior a 
viscosidade, menor a movimentação do fluido e quanto menor a viscosidade, maior 
a movimentação do fluido.
Figura 7
Fonte: Getty Images
A viscosidade tem ligação com resistência e atrito, é a resistência do material 
para fluir, a medida de atrito do fluido, e sofre variações em função da temperatura, 
pois tem correspondências com as interações intermoleculares. O equipamento que 
mede a viscosidade é o viscosímetro.
Descubra o que é um Viscosímetro e quais são suas aplicações!
Viscosímetro: é um instrumento de laboratório utilizado para medir a viscosidade de fluí-
dos. A viscosidade de um fluído pode ser considerada como a capacidade que ele tem de se 
movimentar, podendo ser entendida como a “grossura” ou ainda a sua resistência no mo-
mento de um despejamento, por exemplo.
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UNIDADE Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
 
Figura 8
Fonte: Getty Images
Podemos entender melhor, se compararmos a água e o óleo vegetal. A água tem 
uma baixa viscosidade, ou seja, sua consistência é menor, mais “fina”, enquanto que 
o óleo é mais “grosso”. Sendo assim, mais consistente e com menor velocidade no 
momento de despejo.
Confira algumas aplicações nas quais os viscosímetros podem ser utilizados:
• No controle de qualidade de matérias-primas utilizadas no processamento de 
alimentos e análise de consistência de produtos alimentícios;
• Controle de qualidade de óleos lubrificantes de máquinas de grande porte e de 
motores de combustão; 
• Na indústria de cosméticos, já que é a viscosidade que determina a força utiliza-
da para espalhar determinado produto na pele, evitando ainda que o produto 
escorra, caso a viscosidade do mesmo esteja fora do padrão estipulado;
• Controle de reações de polimerização;
• Previsão do comportamento de fluidos em geral (sua aderência e tempo de 
permanência) em superfícies.
O que é um Viscosímetro e Quais são suas aplicações? Disponível em: http://bit.ly/2N823Re
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Chamamos de Fluidos Newtonianos os fluidos ideais, com propriedades bem defi-
nidas e que seguem as leis de Newton para viscosidade, e chamamos de fluidos não-
-newtonianos os que são diferentes destes ideais, não seguem taxas de padronização.
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Figura 9
Fonte: Getty Images
Figura 10
Fonte: Getty Images
Como exemplo, não temos um fluido newtoniano perfeito, sendo que o fluido 
que mais se assemelha a esta característica é a água, e para os fluidos não newto-
nianos podemos citar a mistura de água com amido de milho.
Fluído
Não Newtoniano Newtoniano
Independente
do tempo
Dependente
do tempo
Viscoelástico
Figura 11
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UNIDADE Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
Os fluidos não newtonianos viscoelásticos apresentam, como seu nome diz, pro-
priedades de materiais viscosos e elásticos, possuem capacidade de retornar a sua 
zona ideal após sofrer perturbação. Os fluidos não newtonianos dependentes do 
tempo possuem propriedades que variam com o tempo e são divididos em Tixo-
trópicos – que apresentam diminuição da viscosidade com o passar do tempo, 
submetidos à deformação constante, e os Reopéticos - que apresentam aumento 
da viscosidade em função do tempo, quando submetidos à deformação constante.
Os fluidos não newtonianos independentes do tempo são divididos em sem ten-
são de cisalhamento: Pseudoplásticos e dilatantes e os com tensão de cisalhamento: 
Plásticos de Bingham e Herschel-Bulkley. 
Neste contexto é importante avaliar que as organizações utilizam ora sistemas 
hidráulicos, ora sistemas pneumáticos, ou até mesmo uma mistura dos dois para 
garantir o funcionamento de suas máquinas e linhas de produção. Ambos os sis-
temas apresentam vantagens e desvantagens de aplicação, conforme veremos na 
tabela a seguir:
Tabela 1
Sistema Hidráulico Pneumático
Vantagens
Performance estável Rápido acionamento
Constância de força Altas velocidades
Velocidades diferentes Fácil manutenção
Precisão de operação Matéria prima
Desvantagens
Lentidão do sistema Pouca precisão
Consumo de energia Menor intensidade de força
Custo de equipamentos Sujeito a vibrações
Descarte de fluidos
A escolha do sistema está totalmente baseada nas particularidades de cada pro-
cesso e aplicabilidade de cada um deles.
Aplicações Típicas de Pneumática e Hidráulica
Os sistemas hidráulicos apresentam aplicação em casos em que há maior neces-
sidade de precisão no controle de forças:
• Indústrias de plásticos, têxteis, metais e papel;
• Equipamentos de terraplanagem, perfuração de túneis, de construção civil;
• Sistemas de leme, trem de pouso e controle de voo;
• Freios e amortecedores em automóveis;
• Aplicações em barcos de pesca e submarinos;
• Guindastes e elevadores.
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E os sistemas pneumáticos têm fundamental importância para os processos de 
automação industrial e aplicabilidade nos mercados siderúrgicos, metalúrgicos, au-
tomobilísticos, alimentos e bebidas, hospitalar e farmacêuticos e máquinas espe-
ciais, operando com grau de eficiência, sem fadiga, economia de tempo e seguran-
ça de manuseio.
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UNIDADE Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos 
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Análise Comparativa entre Aplicações de Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos na Engenharia
SILVA, V. C. da. et al. Análise Comparativa entre Aplicações de Sistemas Hidráulicos 
e Pneumáticos na Engenharia. Revista de Trabalhos Acadêmicos Universo – São 
Gonçalo, v. 1, n. 1, p. 398, 2016.
 Leitura
Identificação Automática de Atrito em Atuadores Pneumáticos utilizando Equipamento de Baixo Custo
FELIX, R. O. Identificação automática de atrito em atuadores pneumáticos utilizando 
equipamento de baixo custo. 2018. 
http://bit.ly/2WcyAtz
Sistema sequencial Pneumático: Distribuidor de Peças por Tratamento de Imagem
MARTINS, A. C. V.; RODRIGUES, M. S. Sistema sequencial Pneumático: distribuidor 
de peças por tratamento de imagem. 2018. 
http://bit.ly/364HfTo
Open FluidSim: uma Ferramenta Multiplataforma para Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos
SILVA, G. N. da. Open FluidSim: uma ferramenta multiplataforma para sistemas 
hidráulicos e pneumáticos. 2018.
http://bit.ly/2Jomk3T
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Referências
AZEVEDO NETTO, J. M. Manual de Hidráulica. 8. ed. São Paulo: Edgard 
Blucher, 2009.
BAPTISTA, M.; LARA, M. Fundamentos de Engenharia Hidráulica. 3. ed. rev. e 
ampl. Belo Horizonte: UFMG, 2010.
BISTAFA, S. R. Mecânica dos Fluidos: noções e aplicações. São Paulo: Blucher, 2012.
BRUNETTI, F. Mecânica dos Fluidos. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.
FERREIRA, J. Apostila de Bombas e sistemas de bombeamento. Rio de 
Janeiro, 2017.
FERREIRA, J. Apostila de Sistema de Ventilação Mecânica, Sistema de Ar 
Comprimido e Sistema Óleo-hidráulica e Pneumática. Rio de Janeiro, 2017.
FOX, R. W.; McDONALD, A. T.; PRTICHARD P. J. Introdução à mecânica dos 
fluidos. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014.
MACINTYRE, A. J. Instalações hidráulicas: prediais e industriais. 4. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2015.
SANTOS, S. L. Bombas e instalações hidráulicas. São Paulo: LCTE, 2007.
SOUZA, Z. Projeto de máquinas de fluxo: bombas hidráulicas com rotores ra-
diais e axiais. Rio de Janeiro: Interciência, 2011.
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