Hidrostática

Hidrostática

1. parte da Física que estudo os líquidos em equilíbrio (contido em repouso num recipiente ou em MRU)

2. DENSIDADE

   • DENSIDADE ABSOLUTA (MASSA ESPECÍFICA) = razão entre a massa de um porção COMPACTA de uma substância e o volume que ela ocupa
     • d = m / V
       • SI: [d] = kg/m³ CGS: [d] = g/cm³
   • DENSIDADE = razão entre a massa de um corpo e o volume que ele ocupa
     • d = m / V
     • é diferente da densidade absoluta quando o corpo não é maciço -> se o corpo possui em seu interior espaços ocos, ele ocupa um volume maior do que ocuparia se fosse compacto
   • DENSIDADE DA ÁGUA -> 1 g/cm³ (CGS) = 1 kg/dm³ = 1kg/L = 10³ kg/m³ (SI)
   • DENSIDADE RELATIVA = razão entre a densidade absoluta de uma substância e a de outra, tomada como padrão
     • dA/B = dA / dB
       • valor independe do sistema de unidades

3. PESO ESPECÍFICO = razão entre o peso de uma porção de determinada substância e o volume que ela ocupa

   • p = P / V -> p = d . g

4. PRESSÃO = razão ente a intensidade da componente normal que age na superfície de contato e sua área

   • 1 atm = 1,013 . 10^5 Pa = 1,013 . 10^6 d/cm³

5. CÁLCULO DA PRESSÃO EXERCIDA POR LÍQUIDOS

   • MODELO LÍQUIDO -> todo líquido apresenta uma superfície plana horizontal (quando em equilíbrio) -> como todas as partículas têm peso igual, elas se comprimem, o que resulta no aparecimento de forças que agem tanto nas paredes laterais quanto no fundo do recipiente
   • TEOREMA DE STEVIN
     • dois pontos de uma mesma porção de um mesmo líquido em equilíbrio, se estiverem no mesmo nível, estão submetidos à mesma pressão
     • pB = pA + dgh
       • pB: pressão no ponto mais baixo
       • pA: pressão no ponto mais alto
       • d: densidade do líquido
       • g: aceleração local da gravidade
       • h: diferença das alturas de A e B

6. PRESSÃO ABSOLUTA (pressão num ponto no interior de um líquido) = PRESSÃO ATMOSFÉRICA (pressão do ar) + PRESSÃO EFETIVA (pressão do líquido)

7. EXPERIÊNCIA DE TORRICELLI -> ao emborcar um tubo totalmente cheio de mercúrio numa cuba que também contém mercúrio, o conteúdo do tubo desce, criando uma região de vácuo -> situação se estabiliza quando a coluna atinge aproximadamente 760mm

   • 1 atm = 760 mmHg = 10,3 m.c.a. = 1,013 . 10^5 N/m²

8. VASOS COMUNICANTES

   • um líquido em equilíbrio -> h1 = h2
   • dois líquidos não miscíveis em equilíbrio -> h1.d1 = h2.d2
   • três líquidos não miscíveis em equilíbrio -> h1.d1 + h2.d2 = h3.d3
   • vários líquidos não miscíveis em equilíbrio -> Edh = Edh (esq = dir)

9. TEOREMA DE PASCAL (transmissão de pressão) = em um líquido em equilíbrio, a variação de pressão em um ponto se transmite integralmente a todos os outros pontos

   • pelo teorema de Stevin -> pA - pB = dgh -> supondo g constante, e sendo o líquido incompressível (d e h constantes), qualquer variação de pressão em A acarreta a mesma variação em B
     • /\pA = /\pB

10. PRENSA HIDRÁULICA

    • prensa em equilíbrio -> F1 / S1 = F2 / S2 + dgh
    • desnível (h) e densidade (d) desprezíveis -> F1 / S1 = F2 / S2
    • variação de pressão com o equilíbrio mantido -> /\F1 / S1 = /\F2 / S2

11. TEOREMA DE ARQUIMEDES = todo corpo mergulhado em um fluido em equilíbrio recebe a ação de uma força para cima (empuxo) de intensidade igual à do peso do fluido deslocado

12. CORPO TOTALMENTE IMERSO

    • dc > df -> Pc > E -> corpo afunda
    • dc = df -> Pc = E -> corpo fica em equilíbrio
    • dc < df -> Pc < E -> corpo flutua

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