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Hidrostática Carolina Barreto de Assis O vídeo em questão, se trata do tema Hidrostática, um ramo da Física que estuda as características dos fluidos em repouso, estabelecendo relações com a pressão exercida sobre os corpos imersos em fluidos como o ar atmosférico e a água. Entre as propriedades físicas dos fluidos, podemos destacar: densidade, pressão e força de empuxo, de forma a entender como os fluidos e as substâncias capazes de assumir o formato de seu recipiente se comportam, mudando sua forma sob a ação de alguma força externa. Para entender a Hidrostática é preciso dominar alguns conceitos básicos, como: Massa Específica: a massa específica é aquela intrínseca à substância, e pode ser encontrada por meio da fórmula (µ = m / Vs), a qual pode ser lida da seguinte forma: Massa específica é igual a massa dividida pelo volume da substância. Com relação as unidades: podem ser g/cm3, kg/L e Kg/m3 que corresponde a unidade do sistema internacional. Densidade do Corpo: a densidade do corpo pode ser calculada pela fórmula (d = m / Vc), lê-se: Densidade do corpo é a massa do corpo dividido pelo volume do corpo Esse cálculo permite incluir espaços vazios, algo que não pode ocorrer no cálculo da massa específica. Possui as mesmas unidades que a massa específica. Pressão: A pressão é a força sobre a área, assim para uma mesma força aplicada quanto menor for a área maior será a pressão e mais facilmente o lugar pressionado será rompido. A fórmula do cálculo pode ser dada como (P = F / A), sendo sua unidade no sistema internacional o N/m2. Outras normalmente usadas são o atm e o mmHg. Todas essas unidades de medida podem ser matematicamente relacionadas. Teoremas Pressão Hidrostática ou Teorema de Stevin: Se refere ao conceito de pressão em uma coluna da água. Segundo o teorema, quanto mais profundo um objeto estiver dentro de um local com água, maior será a pressão a qual ele estará sujeito, de forma que a cada 10 metros de profundidade aumenta 1 atm. Segundo o Teorema de Stevin, a diferença entre as pressões de dois pontos de um fluido em equilíbrio é igual ao produto entre a densidade do fluido, a aceleração da gravidade e a diferença entre as profundidades dos pontos. https://brasilescola.uol.com.br/fisica/pressao.htm https://brasilescola.uol.com.br/fisica/definicao-fisica-densidade.htm https://brasilescola.uol.com.br/fisica/pressao.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm Através deste teorema há como chegar a conclusão que dois pontos na mesma horizontal, em um mesmo fluido homogêneo (que tem sempre a mesma densidade) estão submetidos à mesma pressão. Teorema de Pascal: Segundo esse teorema, "O acréscimo de pressão exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém." Uma das principais aplicações do teorema de Pascal é na prensa hidráulica. Esta máquina consiste em dois cilindros de raios diferentes A e B, interligados por um tubo. No seu interior há um líquido que sustenta dois êmbolos de áreas diferentes, representadas por S1 e S2. Se uma força de valor F for aplicada no êmbolo de área S1, há um acréscimo de pressão sobre o líquido que corresponde a: Pelo princípio do Teorema de Pascal, este acréscimo de pressão será transmitido integralmente a todos os pontos do líquido, inclusive ao êmbolo de área S2, todavia, transmitindo uma força diferente da aplicada: Como o acréscimo de pressão é igual para ambas as expressões podemos igualá-las, e chegar em: Teorema de Arquimedes: O Teorema de Arquimedes, também chamado de “Princípio de Arquimedes”, ou Lei do Empuxo refere-se à experiência do físico- matemático grego Arquimedes de Siracusa. Segundo o teorema: “Todo corpo mergulhado num fluido recebe um impulso de baixo para cima igual ao peso do volume do fluido deslocado, por esse motivo, os corpos mais densos que a água, afundam, enquanto os menos densos flutuam”. Isso explica porque quando as pessoas estão imersas na água, seja na praia ou na piscina, há a percepção de que elas são mais leves dentro da água do que fora dela, o que explica a força empuxo (E) que atua em sentido contrário à força peso (P). E sua fórmula pode ser escrita da seguinte forma: E = d . V . g Onde: D: densidade do fluido V: volume do fluido g: Aceleração da gravidade https://www.todamateria.com.br/forca/ A força empuxo (impulsão) é uma força hidrostática e uma grandeza vetorial (possui módulo, sentido e direção, a qual designa a força resultante exercida pelo fluido sobre determinado corpo. Sendo assim, se a força empuxo (E) tiver menor intensidade que a força peso (P), o corpo afundará; se a força empuxo (E) tiver a mesma intensidade que a força peso (P) o corpo não subirá nem descerá, permanecendo em equilíbrio; por fim, se a força do empuxo tiver maior intensidade que a força peso (P), o corpo subirá para a superfície. Hidrodinâmica Hidrodinâmica: Ao realizar a experiência de utilizar uma mangueira de água e tampar a boca da mangueira, percebe-se que a água sai mais rápida. Ao realizar esse processo, a área da saída de água da mangueira diminui. A grandeza envolvida em tal situação é denominada vazão e está ligada à velocidade de escoamento e a área de seção transversal por onde o fluido escoa, de modo que a mesma quantidade de água que entra, sai.
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