Estática dos fluidos: Como resolver exercícios - E Ai Amigo
Estática dos fluidos: Como resolver exercícios
por Gustavo Neto | 12/02/2021 | 0 Comentários
Anteriormente em nosso caderno já vimos sobre Mecânica dos Fluidos e sua importância. Hoje veremos o estudo da Hidrostática, que envolve o estudo de fluidos em repouso e das forças sobre objetos submersos. Vem com a gente para mais uma página do nosso Caderno do amigo! 📔
Relembrando a definição de fluidos, são substâncias capazes de assumir o formato de um recipiente, mudando sua forma sob a ação de alguma força externa. Envolvendo os fluidos em repouso, as principais propriedades vistas no estudo da hidrostática são:
– densidade: propriedade que mede a quantidade de matéria que um fluido apresenta em um determinado espaço, sendo medido em quilogramas por metro cúbico (kg/m^3);
– pressão hidrostática: mede a força por unidade de área que um fluido em repouso é capaz de exercer contra uma superfície. quanto mais profundo o corpo está imerso no fluido, maior será a pressão exercida sobre ele. Sua unidade de pressão é o pascal (Pa) que é equivalente a pressão de 1 newton por metro quadrado (N/m^2)
– empuxo: força que todo fluido exerce sobre corpos nele imersos, sendo assim o responsável por expelir as bolhas de gás do seu refri e até por um navio flutuar. A força de empuxo é descrita pelo teorema de Arquimedes e tem sua unidade em newton (N).
Há a Lei Fundamental que postula a relação de variação entre os volumes dos líquidos e da pressão hidrostática. Teoria também conhecida como Teorema de Stevin, é enunciado como:
"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."
O Teorema de Stevin é representado pela seguinte fórmula:
∆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
Agora que já vimos todos esses conceitos do conteúdo, vamos de exercício resolvido??
Não só resolvido, mas passo a passo para você aprender! ⬇️
Exercício: A comporta retangular mostrada na figura abre-se automaticamente, quando o nível da água no seu lado esquerdo atinge uma determinada altura D. A que profundidade acima da articulação isto acontece? Despreze a massa da comporta.