06 - hidrostática

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A hidrostática, também chamada fluidostática (hidrostática refere-se a água, que foi o 
primeiro fluido a ser estudado, assim por razões históricas mantém-se o nome) é a parte 
da física que estuda as forças exercidas por e sobre fluidos em repouso. 
É o ramo da Física que estuda as propriedades relacionadas aos líquidos em equilíbrio 
estático; tais propriedades podem ser estendidas aos fluidos de um modo geral. 
• Fluido: Denominamos fluidos os corpos que não têm forma própria. Quando 
encerrados num recipiente, os fluidos adquirem a forma do recipiente. Os líquidos e os 
gases são considerados fluidos. 
• Os líquidos têm volume praticamente invariável. Quando se transfere água de um 
recipiente para outro, seu volume permanece o mesmo. 
• Os gases têm volume variável, ocupando totalmente o recipiente que o contém. 
• Densidade: Se tivermos um corpo de massa m e volume v, definimos sua densidade 
através da relação: 
A unidade de densidade no Sistema Internacional de unidades é o kg/m 3 . No entanto, 
usualmente são utilizados o g/cm 3 e o kg/l , que são unidades equivalentes. Por 
exemplo, a densidade da água vale: d = 1 000 kg/m 3 = 1 kg/l = 1 g/cm 3 . 
Se o corpo for homogêneo, pode-se usar o termo massa específica ou densidade 
absoluta como sinônimo de densidade. 
ATENÇÃO: Visto que a densidade absoluta d de um corpo de massa m depende do 
volume v, devemos lembrar que alterações de temperatura provocam variações no 
volume, modificando dessa forma a densidade. 
O volume dos sólidos e dos líquidos pode ser alterado de forma sensível devido a 
 
CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS 
variações de temperatura, o que ocasiona mudanças em sua densidade. No caso de 
gases, seu volume fica sujeito às variações de temperatura e pressão existentes; 
portanto, sempre que nos referimos à densidade de um gás, deveremos citar quais as 
condições de pressão e temperatura que nos levaram ao valor obtido. 
HIDROSTÁTICA 
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• Densidade Relativa: 
Dadas duas substâncias A e B, de densidades absolutas d A e d B , respectivamente, 
definimos densidade da substância A em relação à substância B (d A,B ) através da 
relação: 
Observe que o resultado final não pode apresentar unidades, ou seja, a grandeza 
densidade relativa é adimensional e constitui uma forma de compararmos a densidade 
de duas substâncias distintas. 
Importante 
 Densidade e densidade absoluta são grandezas físicas diferentes. Observe que 
podemos obter qualquer das duas grandezas utilizando a fórmula acima, porém, só 
teremos a densidade absoluta ou massa específica se o corpo em questão for maciço e 
homogêneo, de outra forma, o que estaremos obtendo é uma característica do corpo 
chamada densidade. 
 - Massa específica ou densidade absoluta: característica da substância que compõe 
o corpo. 
 - Densidade: caracteristica do corpo. 
 
 PRESSÃO 
 Pressão é uma grandeza física obtida pelo quociente entre a intensidade da força (F) 
e a área (S) em que a força se distribui. 
 
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No caso mais simples a força (F) é perpendicular à superfície (S) e a equação fica 
simplificada 
A unidade de pressão no SI é o N/m2, também chamado de Pascal. 
 Relação entre unidades muito usadas: 
 1 atm = 760 mmHg = 10(5) N/m2. (10 a quinta) 
 
Pressão de uma coluna de líquido 
 A pressão que um líquido de massa específica m, altura h, num local onde a 
aceleração da gravidade é g exerce sobre o fundo de um recipiente é chamada de 
pressão hidrostática e é dada pela expressão: 
 
 
Se houver dois ou mais líquidos não miscíveis, teremos: 
 
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Teorema de Stevin 
 A diferença de pressão entre dois pontos, situados em alturas diferentes, no interior 
de um líquido homogêneo em equilíbrio, é a pressão hidrostática exercida pela coluna 
líquida entre os dois pontos. Uma coseqüência imediata do teorema de Stevin é que 
pontos situados num mesmo plano horizontal, no interior de um mesmo líquido 
homogêneo em quilíbrio, apresentam a mesma pressão.
 
 
 
Se o ponto A estiver na superfície do líquido, a pressão em A será igual à pressão 
atmosférica. 
 Então a pressão p em uma profundidade h é dada pela expressão: 
 
 A pressão aplicada a um líquido em equilíbrio se transmite integralmente a todos os 
pontos do líquido e das paredes do recipiente que o contém. 
 
Prensa hidráulica 
 
 
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Empuxo 
 Empuxo é uma força vertical, orientada de baixo para cima, cuja intensidade é igual 
ao peso do volume de fluido deslocado por um corpo total ou parcialmente imerso. 
 
 
Esfera A) E = P 
 A esfera A está em repouso, flutuando na superfície do líquido. Isto acontece quando 
a densidade do corpo é menor que a densidade absoluta do líquido e, neste caso, o 
empuxo recebido pelo corpo é igual ao seu peso. 
 Esfera B) E = P 
 A esfera B está em repouso e totalmente imersa no líquido. Isto acontece quando a 
densidade do corpo é igual à densidade absoluta do líquido e, neste caso, o empuxo 
recebido pelo corpo é igual ao seu peso. 
 
 Esfera C) E + N = P 
 A esfera C está em repouso, apoiada pelo fundo do recipiente. Isto acontece quando 
a densidade do corpo é maior que a densidade absoluta do líquido e, neste caso, o 
empuxo é menor que o peso do corpo. 
 
Peso aparente 
 É a diferença entre o peso do corpo e o empuxo que ele sofreria quando imerso no 
fluido. 
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