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Hidrostática

Hidrostática. Pressão. F. F. Força Área de contato. F. N. p. =. A. m ². N/m². Pressão. Duas caixas idênticas de 1kg. 10N. 10N. 0,4m². 0,2m². Outras unidades 1N/m² = 1Pa (Pascal) 10 5 Pa = 1 bar 10² Pa = 1 mbar. 10N. 10N. p. =. p. =. 0,4m². 0,2m². p = 50 N/m².

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Presentation Transcript

  1. Hidrostática

  2. Pressão F F • Força • Área de contato F N p = A m² N/m²

  3. Pressão Duas caixas idênticas de 1kg 10N 10N 0,4m² 0,2m² Outras unidades 1N/m² = 1Pa (Pascal) 105Pa=1 bar 10² Pa=1 mbar 10N 10N p = p = 0,4m² 0,2m² p = 50 N/m² p = 25 N/m²

  4. Pressão Atmosférica 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Pressão atmosférica é a pressão exercida pelo peso de uma coluna de ar atmosférico sobre qualquer superfície em contato com ele. Altitude (Km) termosfera 0,001 mbar 0,01 mbar mesosfera 0,1 mbar 1000L de ar 1 mbar 1m estratosfera 10 mbar 1m 100 mbar 1m troposfera 1,3Kg P = m.g = 1,3 x 10 P = 13N 1000 mbar -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 Temperatura (°C)

  5. Partículas de ar MENOR número de partículas de ar acima deste nível Nível do mar MAIOR número de partículas de ar acima deste nível

  6. Mercúrio (Hg)

  7. vácuo O valor da pressão atmosférica corresponde a 76cm de Hg, o que equivale a 760mm de Hg. Ou seja a pressão atmosférica é capaz de levantar uma coluna de 76cm de Mercúrio. 76cm = 760mm Patm Patm

  8. Densidade e Massa específica c c 648g 648g 6cm 6cm 4cm 4cm 10cm 10cm V = 10 x 4 x 6 V = 240cm³ 648g m m 648g d = 2,7 g/cm³ m = 5,4 g/cm³ d m m d = = = = V V 240cm³ 120cm³ Vmaior = 10 x 4 x 6 = 240 cm³ Vmenor = 6 x 4 x 5 = 120 cm³ Vreal = 240 – 120 = 120 cm³

  9. Teorema de Stevin FA FB

  10. Um grande reservatório contém dois líquidos, A e B, cujas densidades são, respectivamente, dA= 0,70 g/cm³ e dB = 1,5 g/cm³ (veja a figura). A pressão atmosférica local é de 1,0 x105N/m². Qual é, em N/m², a pressão absoluta nos pontos (1), (2) e (3)? Dado: aceleração da gravidade g = 10m/s². p1 = patm p1 = 1,0 x 105 N/m² p2 = patm +pA p2= 1,0 x 105 + dA.g.hA p2= 1,0 x 105 + 0,70.10³.10.10 p2= 1,7 x 105 N/m² p3 = patm +pA +pB p3= 1,0 x 105 + dA.g.hA+ dB.g.hB p3= 1,0 x 105 + 0,70.10³.10.10 + 1,5.10³.10.8 p3= 2,9 x 105 N/m²

  11. PUC-PR A caixa-d’água de uma residência tem a forma cúbica com aresta de 1,0 m. Com a caixa totalmente cheia, a pressão de saída da água nas torneiras é p. Para aumentar essa pressão, sugeriu-se substituir a caixa por outra na forma de um paralelepípedo. Qual ou quais das 4 caixas – representadas pelas suas dimensões no quadro a seguir – quando totalmente cheias, causaria, ou causariam, uma pressão maior que p nas torneiras? a) somente a caixa 1; b) as caixas 3 e 4; c) somente a caixa 2; d) as caixas 1 e 2; e) somente a caixa 4;

  12. dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 1.1.1 = 1m³ m = 1000kg P = 10000N 1000L de água 1m 0,5m 1m 1,5m 1m 3m dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 3.1,5.0,5 = 2,25m³ m = 2250kg P = 22500N p = 10000 N/m² 10000N 22500N p p = = 1m² 4,5m² p = 5000 N/m²

  13. dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 1.1.1 = 1m³ m = 1000kg P = 10000N 1000L de água 1m 1m 1m 1m 1m 2m dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 2.1.1 = 2m³ m = 2000kg P = 20000N p = 10000 N/m² 10000N 20000N p p = = 1m² 2m² p = 10000 N/m²

  14. dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 1.1.1 = 1m³ m = 1000kg P = 10000N 1000L de água 2m 1m 1m 0,5m 1m 0,5m dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 0,5.0,5.2 = 0,5m³ m = 500kg P = 5000N p = 10000 N/m² 10000N 5000N p p = = 1m² 0,25m² p = 20000 N/m²

  15. dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 1.1.1 = 1m³ m = 1000kg P = 10000N 1000L de água 1m 1,5m 1m 0,5m 1m 2m dágua = 1,0 x 103 kg/m³ V = 2.0,5.1,5 = 1,5m³ m = 1500kg P = 15000N p = 10000 N/m² 10000N 15000N p p = = 1m² 1 m² p = 15000 N/m²

  16. PUC-PR A caixa-d’água de uma residência tem a forma cúbica com aresta de 1,0 m. Com a caixa totalmente cheia, a pressão de saída da água nas torneiras é p. Para aumentar essa pressão, sugeriu-se substituir a caixa por outra na forma de um paralelepípedo. Qual ou quais das 4 caixas – representadas pelas suas dimensões no quadro a seguir – quando totalmente cheias, causaria, ou causariam, uma pressão maior que p nas torneiras? a) somente a caixa 1; b) as caixas 3 e 4; c) somente a caixa 2; d) as caixas 1 e 2; e) somente a caixa 4;

  17. Exercícios

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