Estática dos Fluidos e Escoamento Interno

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Estática dos fluidos
Estática dos Fluidos e Escoamento Interno
Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc.
introdução
Prof. Marcelo Silva, M. Sc.
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Em um fluido em repouso não existem tensões de cisalhamento, ou seja, a tensão é exclusivamente normal.
Os fluidos em movimento de corpo rígido (onde todas as partículas mantêm a mesma posição relativa) também não apresentam tensões cisalhantes, pois não existem gradientes de velocidade no fluido.
Assim, em todos os sistemas que estudaremos na estática dos fluidos atuarão somente forças normais às superfícies devidas à pressão.
A Pressão em um ponto
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Existe uma determinada pressão em cada ponto de um fluido. 
Define-se pressão como a força normal por unidade de área em que atua, ou seja, a pressão p num ponto é o limite do quociente entre a força normal e a área em que atua quando a área tende a zero no entorno do ponto.
Princípio de pascal
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A pressão, num ponto de um fluido em repouso, é a mesma em qualquer direção.
Assim, a pressão estática é uma grandeza escalar, já que possui um valor numérico e atua igualmente em qualquer direção.
Pelo princípio de Pascal, tem-se que a pressão estática, num ponto de um fluido em repouso, é transmitida igualmente em qualquer direção.
Assim, a pressão aplicada em um fluido incompressível, contido em um recipiente fechado, será transmitida integralmente a todos os pontos do fluido e à parede do recipiente.
Esse fenômeno da transmissão de pressão nos fluidos incompressíveis é utilizado em diversos equipamentos hidráulicos, tais como prensas, freios e macacos hidráulicos.
Aplicação do princípio do pascal
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O gradiente da pressão
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Mas...
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A Pressão e a profundidade
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Pressão absoluta e manométrica
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importante
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Exemplo 01
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Exemplo 02
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Exemplo 03
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Exemplo 04
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Exemplo 05
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A figura mostra o esboço de um tanque cilíndrico, com tampa hemisférica, que contém água e está conectado a uma tubulação invertida. A densidade do líquido aprisionado na parte superior da tubulação é de 0,8 e o resto da tubulação está repleto com água. Sabendo que a pressão indicada no manômetro montada em A é de 60 Kpa, determine:
A) a pressão em B; e
B) a pressão no ponto C.
Exercício 01
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A figura mostra um manômetro com tubo em U conectado a um tanque fechado que contém ar e água. A pressão do ar na extremidade fechada do manômetro é igual a 1,10 bar (abs). Determine a leitura no outro manômetro se a altura diferencial no manômetro com o tubo em U é igual a 1219 mm. Admita que o valor da pressão atmosférica é o padrão e despreze o efeito peso do ar nas colunas do manômetro.
Exercício 02
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Considere o arranjo mostrado na figura. Sabendo que a diferença de pressão em B e A é igual a 20 Kpa, determine o peso específico do fluido manométrico.
Exercício 03
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A figura mostra um manômetro em U conectado a um tanque pressurizado. Sabendo que a pressão do ar contido no tanque é 13,8 KPa, determine a leitura diferencial no manômetro, h.