Unidade 1 Princípios da Hidrostática

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PRINCÍPIOS DA
HIDROSTÁTICA
APRESENTAÇÃO
Olá!
Líquidos e gases são classificados como fluidos. Essas substâncias possuem propriedades
diversas dos sólidos, como, por exemplo: os gases não podem suportar forças tra�vas,
facilmente escoam sob a ação de uma força cisalhante e sofrem alterações substanciais em
seu estado quando subme�dos a forças compressivas. Por isso, criar tecnologias como o
avião, o submarino e o navio só foi possível devido ao conhecimento dos princípios da
hidrostá�ca. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá estudar como um fluido parado, por exemplo, a
água, interfere fisicamente em um corpo, analisando as suas diferentes propriedades e como
elas se relacionam. 
Bons estudos.
Ao �nal desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir as propriedades e grandezas que caracterizam um fluido, bem como um elevador
hidráulico.
Relacionar os �pos de pressão ao empuxo.
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Calcular o estado de equilíbrio de um sistema com dois corpos devido a empuxos e
pressão.
DESAFIO
Na Terra, todos os corpos estão envoltos em ar, o qual, como todos os fluidos, exerce pressão
sob os corpos imersos nele. Mais comumente expressa em Pa (N/m²), a pressão atmosférica
pode sê-lo ainda em outras unidades, como atmosfera (atm), milímetros de mercúrio
(mmHg) ou metros de coluna de água.
Um palestrante explicou, com o auxílio de slides que, quando o coração bate, bombeia
sangue pelas artérias para o resto do corpo. A pressão de bombeamento do sangue aplica
uma força nas artérias e é chamada de pressão sistólica, cujo valor normal é de 120mmHg.
Uma pressão sistólica igual ou superior a 140mmHg é considerada alta. Há também a
pressão arterial diastólica, que indica a pressão nas artérias quando o coração está em
repouso, entre uma ba�da e outra. Uma pressão arterial diastólica igual ou superior a
90mmHg é considerada alta.
De acordo com as informações, sabendo que d (mercúrio) = 13,6g/cm3 e g = 10m/s2,
calcule a intensidade da força aplicada, perpendicularmente, em uma área de 1mm2 da
artéria de uma pessoa com pressão sistólica de 160mmHg.
INFOGRÁFICO
A hidrostá�ca é a parte da �sica que estuda os fluidos, líquidos ou gasosos, em repouso, ou
seja, que não estejam em escoamento ou movimento. Por isso, é importante o
conhecimento das relações entre grandezas, como massa, volume, pressão, área e
densidade.
Confira essas relações no Infográfico a seguir.
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CONTEÚDO DO LIVRO
Os fluidos, líquidos ou gases, possuem caracterís�cas e princípios próprios. Graças ao
conhecimento dos fluidos, podemos, por exemplo, voar em aviões, os submarinos podem
submergir controlando sua profundidade e os navios podem se deslocar na super�cie das
águas.
Para aprofundar o conhecimento, leia o capítulo Princípios de hidrostá�ca, do livro Física II,
base teórica para esta Unidade de Aprendizagem.
Bons estudos.
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DICA DO PROFESSOR
O elevador hidráulico, ou prensa hidráulica, comum em postos de gasolina, ajuda a levantar
grandes massas. Esse equipamento u�liza princípios fundamentais da pressão, da relação
entre força, gravidade e área, ou seja, da pressão hidráulica. Seu funcionamento se baseia no
Princípio de Pascal.
Para compreender melhor esse princípio, acompanhe a Dica do Professor.
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
EXERCÍCIOS
1) Calcule a pressão causada por uma determinada caixa de madeira cujo peso vale 12N e
cujas dimensões retangulares da base medem 15cm de comprimento e 5cm de largura. 
a) 1000Pa.
b) 1600Pa.
c) 2300Pa.
d) 3200Pa.
e) 4500Pa.
2) A hidrostá�ca é um ramo da Física que tem como objeto de estudo a propriedade dos
líquidos e fluidos sob a ação da força gravitacional em equilíbrio está�co. 
De acordo com o escopo dessa disciplina, marque a alterna�va que melhor define massa
específica. 
a) Massa específica é a própria densidade rela�va à substância.
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b) Pode ser definida pela quan�dade de matéria que cabeno volume de 1 litro
dessa substância.
c) Massa específica é o volume ocupado por uma substância e a massa de uma
porção oca de uma substância.
d) Massa específica pode ser a razão direta entre força pela área dada em Pascal (P,
dividida pelo volume total da substância.
e) A massa especifica é a razão entre a massa homogênea e o volume.
3) Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros de 5cm e 10cm. Se uma força de
120N atua sobre o pistão menor, pode-se afirmar que essa prensa estará em equilíbrio
quando, sobre o pistão maior, atuar uma força de: 
a) 480N.
b) 120N.
c) 240N.
d) 60N.
e) 1.200N.
4) A prá�ca de a�vidade �sica na água aquecida traz muitos efeitos terapêu�cos benéficos,
como o relaxamento, a analgesia e a redução do impacto nas ar�culações. Despreze os
efeitos da variação da temperatura e da variação do volume corporal durante a inspiração
e a expiração e saiba que: 
g = 10m/s2 
d (água) = 1g/cm3 
d (corpo humano) = 0,93g/cm3 
Um objeto deverá ficar emerso sobre uma pessoa com massa igual a 70kg para mantê-la
completamente submersa e em equilíbrio, flutuando horizontalmente sob a super�cie da
água de uma piscina térmica. Qual o módulo do peso desse objeto?
a) 52,7N.
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b) 23,8N.
c) 45,6N.
d) 68,1N.
e) 14,8N.
5) Uma pessoa em pé dentro de uma piscina sente-se “mais leve” devido à redução de seu
peso aparente dentro da água. Uma modalidade espor�va que se beneficia desse efeito é
a hidroginás�ca. A força normal que o piso da piscina exerce sobre os pés de uma pessoa
imersa é reduzida, produzindo baixo impacto durante o exercício. 
Considere uma pessoa em pé, com 72% do seu corpo imerso em uma piscina rasa. Se a
densidade rela�va dessa pessoa for de 960kg/m³, qual será o percentual da força normal
que o piso horizontal dessa piscina exerce sobre a pessoa dentro da água em relação ao
piso fora da água? 
a) 20%.
b) 15%.
c) 25%.
d) 30%.
e) 35%.
NA PRÁTICA
Há duas formas de fornecer energia para máquinas conhecidas como as mais eficientes e
compactas: a energia hidráulica e a pneumá�ca. As aplicações são inúmeras, variando de
acordo com o �po de trabalho que se deseja realizar, como: empurrar, levantar, girar e
transportar cargas. O sistema hidráulico consiste basicamente em gerar movimento ou força
por meio da pressurização - aplicando-se o Princípio de Pascal - de um fluido, resultando no
que chamamos de força mecânica.
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Confira como o sistema hidráulico funciona na prá�ca!
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SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do
professor:
 
Física - Aula 04 - Hidrostá�ca - Leis de Stevin, Pascal e Arquimedes 
Acompanhe nesta videoaula, os principais conceitos de hidrostá�ca: 
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
Me Salva! HID07 - Hidrostá�ca - Pressão hidrostá�ca (Lei de Stevin) 
Esta videoaula, compacta e bem dinâmica, apresenta a pressão hidrostá�ca, ou seja, a
pressão no interior de um líquido em equilíbrio, revisando os principais tópicos. Confira a
teoria, as propriedades e como calcular essa pressão. 
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
Aula de hidrostá�ca com aplicação no mergulho 
Veja uma aplicação prá�ca dos conceitos de hidrostá�ca: um mergulhador que não conhece
hidrostá�ca está fadado a morrer dentro do mar! 
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