Hidrodinâmica
Equação da Continuidade
A vazão (quantidade de volume que passa por uma secção reta transversal
em um intervalo de tempo) é constante t
V
z
ou 2211 vAvA
Cuidado!
Na hidrodinâmica, quanto maior a velocidade
(menor área) menor é a pressão.
A relação P = F/A somente é válida para a
hidrostática!
Equação de Bernoulli
Daniel Bernoulli “descobriu” que existem três fatores que podem interferir no
escoamento do fluído ideal.
1) A pressão que age nas extremidades da tubulação podem ser diferentes
uma da outra.
2) Se houver variação na área de secção transversal reta da tubulação
acarretará variação na velocidade do fluído.
(PUCRS 2013) Ao observar como a água escoa verticalmente e sem turbulência
de uma torneira parcialmente aberta, pode-se notar que esse líquido assume a
forma de um filete que se estreita à medida que se afasta da torneira. Esse
fenômeno ocorre porque a área da secção transversal do filete de água deve
diminuir quando a _________ do fluido aumenta para que a _________ seja
constante.
A sequência de palavras que completa correta e respectivamente as lacunas é
(A)velocidade – vazão
(B) velocidade - pressão
(C) pressão - vazão
(D) pressão - velocidade
(E) vazão - velocidade
Empuxo
Pressão
Peso do volume deslocado
Força aplicada sobre uma área
Problemas de Hidrostática
Conceitos Envolvidos: Força, Área, Volume do Corpo, Volume Submerso
(deslocado), Massa e Densidade.
Densidade ou Massa Específica
Razão entre a massa de um corpo e o volume ocupado V
m
d V
m
Densidade = característica do corpo
Massa específica =
característica do material
Pressão
Razão entre a força exercida em uma determinada área A
F
P
N
m²
N/m² = Pa (Pascal)
Princípio de Pascal
A alteração de pressão produzida num fluido em equilíbrio transmite-se
integralmente a todos os pontos do líquido e às paredes do recipiente. 2
2
1
1
21
A
F
A
F
PP
1. (UFPE) Deseja-se construir uma prensa hidráulica capaz de
suportar um veículo de 1 tonelada. O suporte é circular e tem 50 cm
de diâmetro. Se embolo menor tem 10 cm de diâmetro, qual a força
que deverá ser aplicada para manter esse veículo em equilíbrio?
(A) 200 N
(B) 2000 N
(C) 4000 N
(D) 400 N
(E) 20000 N
X
Pressão em Líquidos hgdP
liquidocahidrostati
Para um mesmo líquidos a pressão depende apenas da altura da coluna do líquido. cahidrostatiATMtotal
PPP
Pressão Atmosférica
O ar é um fluido, logo, ele exerce pressão sobre os corpos. Qual seria a
intensidade dessa pressão?
Experiência de Torricelli
Ao nível do mar, Torricelli tomou um tubo de vidro, fechado
em uma das extremidades, e encheu-o até a borda com
mercúrio (Hg). Em seguida, tampou a ponta aberta e,
invertendo o tubo, mergulhou essa ponta em uma bacia com
mercúrio. Soltando a ponta aberta notou que a coluna de
mercúrio descia até certo nível.
Observou que parte do mercúrio que desceu do interior do
tubo escoou para o recipiente e que no espaço no interior do
tubo que está acima do mercúrio, não existe ar, mas apenas
vácuo. MERCURIOATM
PP
Vasos Comunicantes
Se o líquido está em equilíbrio, a pressão é a mesma em todos os pontos que
estão na mesma altura (1 e 2) 21PP
UFRGS 2009
EMPUXO
Empuxo é uma força exercida pelos fluidos devido à diferença de pressão
e representa o “peso do volume deslocado pelo fluido”.
E = m.g (peso do volume deslocado pelo líquido).......... Mas m = d.V
Substituindo, temos gVdE
SUBMERSOLIQUIDO
..
Lembre-se, o Empuxo é deVagar.
Casos do Empuxo
Corpo Boiando/Flutuando
E = P
d
LIQUIDO > d
CORPO
1. (UFP) Um navio de 100 toneladas, ao receber certa quantidade de sacos de
soja de 60 kg cada um, passou a ter um volume total submerso de 160 m³. O
número de sacos de soja recebido pelo navio, considerando a densidade da água
1,0 g/cm³, é de: (g=10m/s²)
a) 500
b) 1000
c) 1200
d) 1500
e) 2000
X
Corpo Submerso em Equilíbrio
E = P
d
LIQUIDO = d
CORPO
Corpo no fundo do recipiente
E < P
d
LIQUIDO < d
CORPO
N
E+N = P
UFRGS 2010
UFRGS 2007
5. UFMG
X
6.(Unifesp 2005) A figura representa um cilindro flutuando na superfície da água, preso
ao fundo do recipiente por um fio tenso e inextensível.
Acrescenta-se aos poucos mais água ao recipiente, de forma que o seu nível suba
gradativamente. Sendo E o empuxo exercido pela água sobre o cilindro, T a tração
exercida pelo fio sobre o cilindro, P o peso do cilindro e admitindo-se que o fio não se
rompe, pode-se afirmar que, até que o cilindro fique completamente imerso,
(A) o módulo de todas as forças que atuam sobre ele aumenta.
(B) só o módulo do empuxo aumenta, o módulo das demais forças permanece constante.
(C) os módulos do empuxo e da tração aumentam, mas a diferença entre eles
permanece constante.
(D) os módulos do empuxo e da tração aumentam, mas a soma deles permanece
constante.
(E) só o módulo do peso permanece constante; os módulos do empuxo e da tração
diminuem.
X