Hidrostática - Aula 1

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Aula 1: Princípios Básicos da Hidráulica. 
 
Fluido: É uma substância que se deforma continuamente quando submetida a 
uma tensão de cisalhamento. Os fluidos podem ser encontrados nos diferentes 
da matéria (líquido, gasoso, sólido plástico). Estudaremos especificamente os 
fluidos na fase líquida que são o objetivo da disciplina. 
 
Massa específica ou densidade (ρ): 
É uma grandeza física que apresenta a relação entre a massa de uma 
substância e o volume que ela ocupa. Uma das unidades de medida utilizada é 
o kg/m³ (S.I), entretanto, o uso de outras unidades, como g/cm³ ou kg/L, é 
comumente encontrado. 
 
Hidrostática: 
 Analisa a variação de pressão em um fluido em repouso; 
 Fluido em equilíbrio ou qualquer porção significativa em equilíbrio; 
 
 
Massa = ρ . A . dY 
Peso = ρ . g. A . dY 
 
No equilíbrio, as forças exercidas neste elemento pelo fluido que o rodeia são 
perpendiculares à sua superfície. Neste caso, não há aceleração horizontal – o 
componente horizontal da resultante destas forças é nulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lei de Stevin 
 
Princípio de Pascal 
 
 A pressão é comunicada igualmente por todos os pontos de um fluido em 
equilíbrio. 
No equilíbrio p1 = p2 
 
 
Princípio de Arquimedes 
 Todo corpo total ou parcialmente imerso em um fluido recebe deste um 
empuxo vertical dirigido para cima de módulo igual ao peso do fluido 
deslocado pelo corpo. 
Peso = Empuxo 
ρsol . Vsol. g = ρliquido . Vliquido . g 
 
 
 
Exercício 
1) Um prédio de 10 andares possui uma piscina na cobertura. Tal piscina 
quadrada com 1m de profundidade, possui paredes de 10cm de espessura e 
foram construídas integralmente com concreto armado (massa específica = 
2200kg/m3). Se a piscina tem 2m x 2m e está cheia de água (massa específica = 
1000kg/m3), qual a massa total desta piscina, em toneladas? 
 
2) A que pressão, em atm, está submetido um corpo submerso a 35m de 
profundidade em uma lagoa contendo água salgada, cuja densidade é 
1070Kg/m3? Considere g=10m/s2 e p0=101325Pa = 1 atm 
 
3) Qual será a profundidade máxima aproximada que um mergulhador equipado 
pode submergir, sabendo que a pressão limite permitida nas paredes do 
equipamento é 563KPa. Considere g=10m/s2, densidade da água do mar = 
1025Kg/m3 e a pressão atmosférica =1atm = 101325Pa = 1 atm 
 
 
4) Qual a pressão do balão (p), em atm, apresentado no esquema abaixo 
sabendo que o fluido contido no tubo em “U” é a glicerina cuja densidade é 1240 
Kg/m3, e que na extremidade aberta o liquido foi deslocado 92cm. Considere 
g=10m/s2 e p0=101.325 Pa = 1 atm 
 
 
5) Os êmbolos de uma prensa hidráulica são formados por dois cilindros de área 
40cm2 e 500cm2. Para equilibrar um corpo de 2050kg colocado no êmbolo maior 
é preciso aplicar no êmbolo menor uma força de quantos Newtons? Considere g 
= 10m/s2 
 
6) Em uma prensa hidráulica, cujos os êmbolos estão equilibrados, qual a massa 
de um corpo colocado sobre um dos êmbolos (área de 860cm2), sabendo que a 
força aplicada no outro êmbolo (área 20cm2) é de 32N. Considere g = 10 m/s2. 
 
7) Um cilindro tem a metade de seu volume submerso em água (densidade = 
1000Kg/m3) e sofre um empuxo de 720N. Assinale de que material é feito este 
cilindro. Considere g=10m/s2. Os valores apresentados abaixo: 
a) Material 1 (densidade = 900Kg/m3); 
b) Material 2 (densidade = 800Kg/m3); 
c) Material 3 (densidade = 700Kg/m3); 
d) Material 4 (densidade = 600Kg/m3); 
e) Material 5 (densidade = 500Kg/m3) 
 
8) Um corpo cúbico, em equilíbrio, tem 20% do seu volume submerso em um 
líquido de densidade 1600Kg/m3. Qual o volume total deste corpo, em Litros, 
sabendo que o empuxo que o líquido exerce sobre este objeto é 800N. Considere 
g = 10m/s2