Hidrostática - Física

Hidrostática - Física

1. PRESSÃO

   • A pressão é um conceito essencial da hidrostática, e nessa área de estudo é chamada de pressão hidrostática. Ela determina a pressão que exercem os fluidos sobre outros.
     • Obs: Note que a pressão hidrostática não depende do formato do recipiente. Ela depende da densidade do fluido, da altura da coluna do líquido e da gravidade do local.
     • P = d . h . g P: pressão hidrostática d: densidade do líquido h: altura do líquido no recipiente g: aceleração da gravidade
       • No Sistema Internacional (SI): a pressão hidrostática é em Pascal (Pa), mas também é utilizado a atmosfera (atm) e o milímetro de mercúrio (mmHg); a densidade do líquido é em grama por centímetro cúbico (g/cm3); a altura é em metros (m); a aceleração da gravidade é em metros por segundo ao quadrado (m/s2).

2. BALANÇA HIDROSTÁTICA

   • A balança hidrostática foi inventada pelo físico, matemático e filósofo italiano Galileu Galilei (1564-1642). Baseada no Princípio de Arquimedes, esse instrumento serve para medir a força empuxo exercida em um corpo imerso em um fluido. Ou seja, ela determina o peso de um objeto imerso em um líquido, que por sua vez é mais leve que no ar.
     • Imagem da balança:

3. EMPUXO

   • O empuxo, também chamado de impulsão, é uma força hidrostática que atua num corpo que está imerso em um fluido. Dessa forma, a força empuxo é a força resultante exercida pelo fluido sobre determinado corpo.
     • “Todo corpo mergulhado num fluido recebe um impulso de baixo para cima igual ao peso do volume do fluido deslocado, por esse motivo, os corpos mais densos que a água, afundam, enquanto os menos densos flutuam”.
       • Lei do Empuxo
       • E = df . Vfd . g E: força empuxo df: densidade do fluido Vfd: volume do fluido g: aceleração da gravidade
         • No Sistema Internacional (SI): A densidade do fluido é em quilogramas por metros cúbico (kg/m3); O volume do fluido é em metros cúbicos (m3); A aceleração da gravidade é em metros por segundo ao quadrado (m/s2).

4. DENSIDADE

   • A densidade determina a concentração de matéria num determinado volume.
     • d = m/v d: densidade m: massa v:volume
       • No sistema internacional (SI): A densidade é em grama porcentímetro cúbico (g/cm3), mas também pode ser expressa em quilograma por metro cúbico (kg/m3) ou em grama por mililitro (g/mL); A massa é em em quilogramas (Kg); O volume é em metros cúbicos (m3).

5. A Hidrostática é uma área da física que estuda os líquidos que estão em repouso. Esse ramo envolve diversos conceitos como a densidade, a pressão, o volume e a força empuxo.

   • Lei Fundamental
     • O Teorema de Stevin é conhecido como a “Lei fundamental da Hidrostática”. Essa teoria postula a relação de variação entre os volumes dos líquidos e da pressão hidrostática.
       • “A diferença entre as pressões de dois pontos de um fluido em equilíbrio (repouso) é igual ao produto entre a densidade do fluido, a aceleração da gravidade e a diferença entre as profundidades dos pontos.”
   • ∆P = γ ⋅ ∆h ou ∆P = d. g. ∆h ∆P: variação da pressão hidrostática γ: peso específico do fluido ∆h: variação da altura da coluna de líquido d: densidade g: aceleração da gravidade
     • No Sistema Internacional (SI): A variação da pressão hidrostática é em Pascal (Pa); O peso específico do fluido é em Newton por metros cúbicos (N/m3); A variação da altura da coluna do líquido é em metros (m); A densidade é em quilograma por metros cúbicos (Kg/m3); A aceleração da gravidade é em metros por segundo ao quadrado (m/s2).

6. Enquanto a hidrostática estudo os líquidos em repouso, a hidrodinâmica é o ramo da física que estuda o movimento desses fluidos.

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