( ) ρ = ( kg/m ) ρ = 1000 kg/m 4ºC CAPÍTULO 5 MECÂNICA DOS FLUIDOS

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1 CAPÍTULO 5 MECÂNICA DOS LUIDOS luidos são substâncias que odem flui, escoa-se com maio ou meno facilidade oque as suas moléculas: movem-se umas em edo das outas com equeno atito, como nos líquidos e estão muito afastadas como nos gases. Os líquidos não têm foma óia, mas têm volume definido e são quase incomessíveis. Os gases não têm foma óia nem volume definido e são altamente comessíveis. PROPRIEDADES DOS LUIDOS Massa volúmica A massa volúmica define a massa o unidade de volume, é aticamente constante nos líquidos e vaiável com a essão e temeatua nos gases. m 3 ρ = ( kg/m ) V 3 ρ = 000 kg/m 4ºC água ( ) Peso Volúmico O eso volúmico ode se aesentado como o oduto da massa volúmica ela aceleação da gavidade (g). /8 DABP@009

2 Ou ode se calculado atavés da azão ente o eso e o volume o ele ocuado. P γ = V 3 ( N/m ) Densidade elativa É o quociente ente a massa volúmica de uma dada substância e a massa volúmica de uma substância adão. d = ρ ρ Padão Paa os sólidos e os líquidos utiliza-se a água ua a 4ºC como substância adão, em que ã 000. Paa os gases, utiliza-se a massa volúmica do a, nas mesmas condições de temeatua e essão em que se enconta o gás. PRESSÃO A essão é uma foça o unidade de áea. A essão média numa dada suefície, é definida o: A m = (N/m ) = (Pa) /8 DABP@009

3 DISTRIBUIÇÃO HIDROSTÁTICA DE PRESSÕES Considee o seguinte volume de contolo. Po volume de contolo, entende-se uma oção de fluido, delimitado o uma fonteia imagináia, na qual se analisam as foças alicadas. h 3 g 4 h Como o fluido está em eouso e emanece neste estado, o somatóio das foças alicadas é nulo, logo: Somatóio das foças hoizontais igual a zeo. = 0 x = 0 = 3 4 Somatóio das foças veticais igual a zeo. y = 0 = g 3/8 DABP@009

4 A A = g ρ = m V A A = m g m = ρ V ( ) A = g h A ρ ( ) m = ρ A h = ρ g h m = ρ h A Como em cima da suefície do líquido contido no eciiente existe a essão atmosféica, aa te o valo da essão absoluta é necessáio soma o valo da essão atmosféica 0. = 0 + ρ g h A essão elativa a uma ofundidade h da suefície live de um líquido é dado o: = ρ g h igua etiada de [] Imotante: Desde que o fluido esteja em equilíbio hidostático, as foças de essão são seme nomais às suefícies do eciiente que contem o fluido. PRESSÃO ATMOSÉRICA O a que esiamos está sujeito à essão de uma atmosfea. Esta essão é ciada elo eso da coluna de a que se enconta acima de 4/8 DABP@009

5 nós. Quando nos deslocamos aa egiões mais altas, a altua da coluna de a diminui elo que a essão também diminui. O valo da essão atmosféica ( 0 ) que nomalmente é utilizado é igual a, Pa. LEI DE PASCAL Considee um sistema constituído o dois êmbolos ligados ente si em que a áea inteio de cada um é difeente. No sistema eesentado na figua são alicadas foças em ambos os êmbolos o foma a que o sistema esteja em equilíbio hidostático. Como a essão do óleo no inteio dos êmbolos é idêntica, ode-se esceve. = = = A = A = = A A = A A 5/8 DABP@009

6 A lei de Pascal foi estabelecida aa líquidos ideais igoosamente incomeensíveis, mas alica-se, com aoximação aceitável, aos líquidos eais e consiste em: a essão execida sobe um onto de líquido se tansmite integalmente a todos os ontos do líquido. igua etiada de [] = S = S = S = S igua etiada de [] 6/8 DABP@009

7 LEI DE ARQUIMEDES Todo o coo megulhado total ou acialmente num fluido ecebe, da ate deste, uma imulsão vetical, de baixo aa cima, de intensidade igual à do eso do volume de fluido deslocado elo coo. A diminuição de eso de um coo megulhado num líquido é igual ao eso de líquido de volume igual ao volume da ate imesa do coo. Essa diminuição é na ealidade uma foça diigida de baixo aa cima que o fluido alica no coo e chama-se imulsão I. h 3 g 4 h Sendo: I = I = A A ( ) I = A I = A = ρ g A I = ρ g h A I = ρ g V ρ - massa volúmica do fluido (kg/m 3 ) g - aceleação da gavidade (m/s ) V - volume da ate imesa do coo (m 3 ) 7/8 DABP@009

8 O valo da imulsão num coo imeso num fluído é igual ao eso do volume de líquido deslocado elo coo. BIBLIOGRAIA I = ρ g V ( N) [] Seway, R. (000); "PHYSICS OR SCIENTISTS & ENGINEERS WITH MODERN PHYSICS"; 5 Edição; Hacout. [] Sá, Maia Teesa Maques de; "ísica º Ano";.ª Edição; Texto Editoa; Lisboa; 00. 8/8 DABP@009