Calcule a pressão manométrica em tubo inclinado do tipo U
A equação da manometria é utilizada para calcular a pressão equivalente a colunas de líquido em dispositivos conhecidos como manômetros de tubo em "U". Para aumentar a precisão de leitura, esses manômetros podem ter seus tubos inclinados, necessitando assim de uma correção no cálculo da altura de coluna de líquido em função do ângulo de inclinação do tubo. Considere o tubo de manômetro inclinado ilustrado na figura a seguir. O tubo inclinado do lado direito está aberto a pressão atmosférica. Calcule a pressão manométrica no centro do tubo B.
💡 1 Resposta
Renato Correa
Pressão é definida pela razão entre a força aplicada sobre o tamanho da superfície de contato.
Pressão hidrostática é o nome dado à pressão produzida por um determinado fluido em equilíbrio estático (repouso).
A unidade de pressão no sistema internacional de unidades (SI) é o pascal, que é equivalente à aplicação de uma força de 1 N em uma área de 1 m².
Pressão absoluta é o nome dado à soma da pressão hidrostática com a pressão atmosférica.
O que é pressão?
Pressão é a expressão de uma força aplicada sobre uma área. Pode ser expressa a partir da equação abaixo:
Legenda:
P – pressão
F – força aplicada
A – área
De acordo com o sistema internacional de unidades (SI), a unidade de pressão é o pascal (Pa). A pressão de 1 Pa equivale à aplicação de uma força de 1 N sobre uma área de 1 m²:
O bloco mostrado na figura acima tem peso de 1 N, e a área de sua superfície inferior é de 1 m². Logo, a pressão exercida por ele é de 1 Pa.
Pressão é uma variável importante em diversas situações, por exemplo: ao amolar uma faca, reduzimos sua área de contato, aumentando, assim, a pressão exercida, facilitando o corte. Quanto menor for a área de contato entre dois corpos, maior será a pressão exercida, independentemente se aumentarmos ou diminuirmos a força aplicada. Observe o exemplo abaixo:
Exemplo
a) Calcule a pressão exercida pelos pés de uma mulher de massa igual a 60,0 kg. Considere que a mulher encontra-se em pé e que a área total de seus pés seja de 120 cm².
Dados: g = 10 m/s².
b) Assuma agora que a mulher esteja usando sapatos de salto alto e que a área total desses saltos seja de, aproximadamente, 4 cm². Nesse caso, qual será o módulo da pressão exercida sobre o solo?
Resolução
a) Como sabemos, a pressão é dada pela razão entre a força aplicada e a área de contato. A força, no caso do exercício, é a força peso, definida pelo produto da massa da mulher (60,0 kg) pela gravidade local (10 m/s²). Além disso, a área de contato deve ser expressa no sistema internacional de unidades, ou seja, em m². Para tanto, basta dividirmos a área de 120 cm² pelo fator (10²)², resultando em 0,012 m². Dessa forma, teremos o seguinte cálculo:
b) No caso em que a mulher está usando saltos altos, podemos calcular a pressão exercida no solo para a nova área de 4 cm² (0,0004 m²):
Pelos resultados encontrados acima, é possível perceber que a pressão pode sofrer grandes variações de acordo com a área de contato entre os corpos. No caso do exemplo, a pressão variou enormemente, saindo de 50.000 Pa para 1.500.000 Pa.
Pressão hidrostática
Pressão hidrostática é a pressão exercida por fluidos em repouso. Para calcularmos essa pressão, utilizamos uma relação matemática um pouco diferente, porém mais útil para o estudo dos fluidos.
Imagine um cilindro de massa desprezível, completamente preenchido por um fluido qualquer, como mostra a figura abaixo:
Veja também: Fundamentos da Hidrostática
A pressão exercida por esse fluido pode ser calcul
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