HIDROSTÁTICA PRESSÃO DENSIDADE RELATIVA. MASSA ESPECÍFICA (densidade absoluta) TEOREMA FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA (Teorema de Stevin)

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1 Física Aula 05 Prof. Oromar UMA PARCERIA Visite o Portal dos Concursos Públicos Visite a loja virtual MATERIAL DIDÁTICO EXCLUSIVO PARA ALUNOS DO CURSO APROVAÇÃO

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3 HIDROSTÁTICA MASSA ESPECÍFICA (densidade absoluta) É a parte de física em que se aplicam as leis da mecânica no estudo dos fluidos em equilíbrio. µ= m V A unidade no SI é o kg/m 3 1 g/cm 3 = 1000 kg/m 3 DENSIDADE RELATIVA PRESSÃO d = µ B µ A p = F A No SI, a unidade é o newton por metro quadrado (N/m 2 ), denominado de pascal (Pa). TEOREMA FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA (Teorema de Stevin) A diferença de pressão entre dois pontos de um líquido em equilíbrio, é igual ao produto da massa específica do líquido pela aceleração da gravidade local e pelo desnível entre os dois pontos. PRESSÃO HIDROSTÁTICA (pressão efetiva) É a pressão exercida pela coluna de um líquido em um ponto no interior deste líquido a partir da superfície livre. p efetiva = µgh p B p A = µgh

4 PRESSÃO ABSOLUTA Pressão absoluta ou pressão total num determinado ponto de um líquido é a soma da pressão atmosférica atuante na superfície livre do líquido com a pressão efetiva no ponto considerado. PRINCÍPIO DE PASCAL Quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre um acréscimo de pressão, todos os outros pontos do líquido também sofrem o mesmo acréscimo de pressão. PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES Todo corpo imerso (total ou parcialmente) num fluido recebe deste uma força resultante chamada empuxo (E). O empuxo é vertical, para cima e de intensidade igual ao peso do fluido deslocado. E = µ.v.g Empuxo independe da natureza ou da densidade do corpo mergulhado no fluido. Empuxo independe do corpo ser maciço ou oco. Estando o corpo totalmente submerso em um fluido, a intensidade do empuxo independe da profundidade que o corpo se encontra. 1. Uma força de intensidade 2N é aplicada perpendicularmente a uma superfície através de um pino de 1mm 2 de área. Determine a pressão, em N/m 2, que o pino exerce sobre a superfície. 02. Um tijolo tem dimensões 5 x 10 x 20 cm e massa 200g. Determine as pressões, expressas em N/m 2,que ele pode exercer quando apoiado sobre uma superfície horizontal. Adote g = 10 m/s 2.

5 03. Um objeto feito de ouro maciço tem 500g de massa e 25 cm 3 de volume. Determine a densidade do objeto e a massa específica do ouro em g/cm 3 e kg/m Um cilindro tem 5 cm 2 como área da base e 20 cm de altura, sendo sua massa igual a 540g. Esse cilindro é oco, tendo a parte oca central a forma de um paralelepípedo de volume 64 cm 3. Determine: a) A densidade do cilindro; b) A massa específica da substância de que é feito. 05. Misturam-se massas iguais de dois líquidos de densidade d 1 = 0,4 g/cm 3 e d 2 = 0,6 g/cm 3. Determine a densidade da mistura, suposta homogênea. 06. Misturam-se volumes iguais de dois líquidos de densidades d 1 =0,4 g/cm 3 e d 2 =0,6 g/cm 3. Determine a densidade da mistura, suposta homogênea. 07. Um reservatório contém água, cuja densidade é1 g/cm 3, até uma altura de 10m. A pressão atmosférica local é 10 5 N/m 2 e a aceleração da gravidade é g = N/m 2. Determine a pressão no fundo do reservatório expressa em N/m Demonstre que líquidos imiscíveis colocados num tubo em U se dispõem de modo que as alturas, medidas a partir da superfície de separação, sejam inversamente proporcionais às respectivas densidades.

6 09. Água e óleo de densidade 1 g/cm 3 e 0,8 g/cm 3, respectivamente, são colocados em um sistema de vasos comunicantes. Sendo 26cm a altura da coluna de óleo, determine a altura da coluna de água medida acima do nível de separação entre os líquidos. 10. O elevador hidráulico de um posto de automóveis á acionado através de um cilíndro de área m 2. O automóvel a ser elevado tem massa kg está sobre o êmbolo de área m 2. Sendo a aceleração da gravidade g= 10, m/s 2 determine: a) A intensidade mínima da força que deve ser aplicada no êmbolo menor para elevar o automóvel. b) O deslocamento que teoricamente deve ter o êmbolo menor para elevar de 10cm o automóvel. 11. Um balão de hidrogênio de peso igual a 400N está preso a um fio, em equilíbrio estático vertical. Seu volume é 50 m 3. a) Determine o empuxo exercido pelo ar sobre o balão, considerando que a densidade do ar é igual a 1,2 kg/m 3. Adote g = 10m/s 2. b) Determine a tração do fio que sustém o balão. 12. Um sólido flutua em água com 1/8 de seu volume imerso. O mesmo corpo flutua em óleo com 1/6 de seu volume imerso. Determine a relação entre a densidade do óleo e a densidade da água.