MECÂNICA DOS FLUIDOS

1. MECÂNICA DOS FLUIDOS • HIDROSTÁTICArepouso ou equilíbrio (1ª e 3ª leis de Newton) • HIDRODINÂMICA movimento (complexo e será tratado superficialmente) Fluido= substância que flui (gás ou líquido) Gás é o fluido que pode ser facilmente comprimido e um líquido é praticamente incompressível.

2. MECÂNICA DOS FLUIDOS • HIDROSTÁTICA 1 – Densidade 2 – Pressão em um fluido 3 – Empuxo 4 – Tensão superficial e capilaridade

3. Massa específica MECÂNICA DOS FLUIDOS • HIDROSTÁTICA 1 – Densidade

4. MECÂNICA DOS FLUIDOS • HIDROSTÁTICA

5. MECÂNICA DOS FLUIDOS • HIDROSTÁTICA 2 – Pressão em um fluido A pressão é uma grandeza escalar

6. MECÂNICA DOS FLUIDOS • HIDROSTÁTICA Só a componente da força exercida perpendicularmente sobre uma superfície contribui para a pressão. Qual dos dois livros, do mesmo peso, exerce maior pressão?

7. MECÂNICA DOS FLUIDOS • HIDROSTÁTICA Unidades de pressão

8. MECÂNICA DOS FLUIDOS As forças de pressão atuam em todas as direções. Porque? Porque a pressão resulta das colisões das partículas do fluido com as superfícies com as quais está em contacto.

9. MECÂNICA DOS FLUIDOS • Pressão, profundidade e Lei de Pascal As forças de pressão exercidas por um fluido em equilíbrio sobre as superfícies com as quais contacta exercem-se perpendicularmente a essas superfícies.

10. MECÂNICA DOS FLUIDOS Lei fundamental da hidrostática Imaginando um cubo de água dentro da água.

11. A B MECÂNICA DOS FLUIDOS A B

12. MECÂNICA DOS FLUIDOS Gráfico da variação da pressão com a profundidade h para dois líquidos A e B Qual dos dois líquidos é mais denso? Iíquido A Iíquido B

13. MECÂNICA DOS FLUIDOS Pressão e profundidade A pressão aumenta linearmente com a profundidade O que acontece ao alcance de cada jato de água ao longo do tempo? Porque é que os aros metálicos do depósito de água estão mais próximos na parte de baixo do depósito?

14. MECÂNICA DOS FLUIDOS Mergulhando … Pressurizando Será que a pressão num fluido é diretamente proporcional à profundidade? Será que a diferença de pressão entre dois pontos num fluido é diretamente proporcional à diferença de profundidade entre esses pontos? Porquê?

15. MECÂNICA DOS FLUIDOS Vasos Comunicantes O fluido fica ao mesmo nível independentemente das formas dos vasos. Porquê? Porque a pressão só depende da profundidade.

16. A F B E D C MECÂNICA DOS FLUIDOS h é inversamente proporcional à densidade do fluido

17. MECÂNICA DOS FLUIDOS Manómetros de tubo aberto h h

18. MECÂNICA DOS FLUIDOS Calculo da pressão atmosférica normal em unidades do S.I. a partir da experiência de Torricelli. Barómetro de Torricelli Sabe-se que a altura da coluna de mercúrio correspondente é de 76 cm. A B C Conclui-se portanto que:

19. MECÂNICA DOS FLUIDOS Barômetro de Torricelli O mercúrio é 13,6 vezes mais denso do que a água. Qual deveria ser a altura de uma coluna de água suportada pela pressão atmosférica? O mercúrio permaneceria no tubo de vidro se se fizesse um furo na extremidade superior do tubo?

20. A A B B MECÂNICA DOS FLUIDOS Lei de Pascal Qualquer variação de pressão provocada num ponto de um fluido em equilíbrio transmite-se a todos os pontos do fluido e às paredes que o contêm. O incremento de pressão em A é igual ao incremento de pressão em B

21. MECÂNICA DOS FLUIDOS Prensa hidráulica

22. A intensidade da força de impulsão é igual ao peso do volume do fluido deslocado MECÂNICA DOS FLUIDOS Lei de Arquimedes Qualquer corpo imerso num fluido sofre por parte deste uma força vertical, dirigida de baixo para cima, de intensidade igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo.

23. MECÂNICA DOS FLUIDOS Porque é que surge a impulsão? Será que a impulsão varia com a profundidade? A impulsão é o resultado da diferença de pressão entre a parte de baixo e a parte de cima do objecto.A diferença de pressão não depende da profundidade logo a impulsão também não. A pressão é maior na parte inferior do objecto porque a profundidade é maior. O resultado de todas as forças de pressão que o fluido exerce na rocha é a IMPULSÃO.

24. = peso =“peso real“ = impulsão = tensão = peso aparente MECÂNICA DOS FLUIDOS Forças num corpo submerso Porquê?

25. MECÂNICA DOS FLUIDOS Porquê?

26. MECÂNICA DOS FLUIDOS A impulsão varia com o volume imerso Dois blocos do mesmo volume, um de alumínio e outro de chumbo, estão submersos em água. Que relação existe entre as impulsões exercidas sobre cada um deles?

27. MECÂNICA DOS FLUIDOS Os blocos da figura têm volumes iguais. Que relação existe entre as impulsões exercidas sobre cada um deles?

28. MECÂNICA DOS FLUIDOS Experiências com água e sem água dentro de água Calcule a força necessária para segurar um pacote de litro, vazio, totalmente debaixo de água? (Despreza o peso do material que constitui o pacote e considera-o estanque de modo a que permaneça vazio)

29. MECÂNICA DOS FLUIDOS Calcule a força necessária para segurar um pacote de litro, cheio de água, totalmente debaixo de água? (Despreza o peso do material que constitui o pacote)