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MECÂNICA DOS FLUIDOS. HIDROSTÁTICA repouso ou equilíbrio (1ª e 3ª leis de Newton) HIDRODINÂMICA movimento (complexo e será tratado superficialmente). Fluido= substância que flui (gás ou líquido).

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Presentation Transcript
mec nica dos fluidos
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.

mec nica dos fluidos1
MECÂNICA DOS FLUIDOS
  • HIDROSTÁTICA

1 – Densidade

2 – Pressão em um fluido

3 – Empuxo

4 – Tensão superficial e capilaridade

mec nica dos fluidos2

Massa específica

MECÂNICA DOS FLUIDOS
  • HIDROSTÁTICA

1 – Densidade

mec nica dos fluidos4
MECÂNICA DOS FLUIDOS
  • HIDROSTÁTICA

2 – Pressão em um fluido

A pressão é uma grandeza escalar

mec nica dos fluidos5
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?

mec nica dos fluidos6
MECÂNICA DOS FLUIDOS
  • HIDROSTÁTICA

Unidades de pressão

mec nica dos fluidos7
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.

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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.

mec nica dos fluidos9
MECÂNICA DOS FLUIDOS

Lei fundamental da hidrostática

Imaginando um cubo de água dentro da água.

mec nica dos fluidos11
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

mec nica dos fluidos12
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?

mec nica dos fluidos13
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?

mec nica dos fluidos14
MECÂNICA DOS FLUIDOS

Vasos Comunicantes

O fluido fica ao mesmo nível independentemente das formas dos vasos. Porquê?

Porque a pressão só depende da profundidade.

mec nica dos fluidos15

A

F

B

E

D

C

MECÂNICA DOS FLUIDOS

h é inversamente proporcional à densidade do fluido

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MECÂNICA DOS FLUIDOS

Manómetros de tubo aberto

h

h

mec nica dos fluidos17
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:

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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?

mec nica dos fluidos19

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

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MECÂNICA DOS FLUIDOS

Prensa hidráulica

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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.

mec nica dos fluidos22
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.

mec nica dos fluidos23

= peso =“peso real“

= impulsão

= tensão = peso aparente

MECÂNICA DOS FLUIDOS

Forças num corpo submerso

Porquê?

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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?

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MECÂNICA DOS FLUIDOS

Os blocos da figura têm volumes iguais.

Que relação existe entre as impulsões exercidas sobre cada um deles?

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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)

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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)