Pressão

Pressão

1. É a grandeza que mede a força aplicada a uma superfície

   • Grandeza escalar
     • pode ser calculada pela razão entre força e área
       • A pressão é medida em pascal, que equivale a newtons por metro quadrado (1 Pa = 1 N/m²), mas também pode ser medida em atm (1 atm = 1,1.105 Pa).

2. Pressão hidrostática

   • É a pressão exercida por fluidos em repouso
     • Forças oriundas do fluido agem sobre esta superfície, mesmo que elas estejam em repouso.
       • O estudo dessas forças é particularmente importante no projeto de grandes tanques de armazenamento de fluidos, navios e represas.
         • A pressão exercida pela massa fluida em toda a superfície horizontal é constante e a força resultante dessa pressão é conhecida como força hidrostática e atuará no centro geométrico da superfície, também conhecido de centróide

3. Fórmulas de pressão

   • Fórmula para calcular a pressão exercida sobre uma área: P = F/A
     • Pressão exercida por um fluido em equilíbrio estático: p = dgh
       • Pressão absoluta sobre um corpo que esteja imerso em um fluido sob a ação da pressão atmosférica P = P0 + dgh

4. Manômetros

   • Muitas técnicas e instrumentos foram desenvolvidos para a medição dessa propriedade em uma massa fluida. A esta ciência convencionou-se chamar manometria.
     • A pressão manométrica é medida tendo como referência a pressão atmosférica.
       • A pressão atmosférica é uma pressão absoluta e representa a pressão exercida pela massa fluida da atmosfera sobre todas as superfícies de um plano local da terra.
         • Os manômetros de tubos verticais ou inclinados que utilizam colunas de líquidos são uma técnica usual para a medição de pressão e podem ser divididos em tubos piezométricos e manômetros de tubo em U
           • As pressões manométricas a serem medidas devem ser positivas e não podem ser muito elevadas, de modo que a coluna de líquido não apresente uma altura muito elevada, pois isso não é razoável para a sua construção nem para a obtenção das leituras
             • O problema da medição da pressão em recipientes contendo gases pode ser eliminado utilizando-se o manômetro de tubo em U, podendo, neste caso, a pressão no recipiente ser negativa ou positiva
               • A grande vantagem do manômetro em U é a possibilidade de medir-se a pressão em recipientes contendo gases. Contudo, esse instrumento pode ser utilizado para medir a diferença de pressão entre dois reservatórios

5. Forças em superfícies planas submersas

   • As forças que atuam em uma superfície plana submersa são originadas pelas pressões dos pontos fluidos em contato com a superfície plana submersa, e estas pressões podem apresentar dois tipos de distribuição ao longo da superfície:
     • para líquidos: a superfície encontra-se em um plano horizontal;
     • para gases: a superfície encontra-se em uma posição qualquer, desde que o seu comprimento na vertical seja inferior a 100 m.
     • As pressões não são uniformemente distribuídas nas superfícies planas submersas, essa situação representa o que geralmente ocorre em comportas planas, caracterizando um exemplo típico da Engenharia Civil.
       • O ponto de aplicação da força resultante em superfícies planas submersas é denominado de centro de pressões e só coincide com o centro de gravidade, quando temos uma distribuição uniforme das pressões na superfície considerada.
         • A medida que a superfície plana se afasta da superfície livre, menor será a distância entre o centro de pressões (cp) e o centro de gravidade (CG).
           • dM = dFN . y = γ . y 2 . senθ . dA

6. Forças em superfícies curvas submersas

   • A melhor forma de determinar a força hidrostática resultante Fr que age sobre uma superfície curva é determinar as componentes horizontal e vertical Fh e Fv separadamente.
     • Isso é feito considerando o diagrama de corpo livre do bloco líquido contido entre a superfície curva e as duas superfícies planas
       • Segundo a terceira lei de Newton a força resultante que age sobre a superfície sólida curva é igual e oposta a força que age sobre a superfície líquida curva.