Aula mecanica dos fluidos

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MECÂNICA DOS FLUIDOS
(ECT 1403)
Aula 4

Forças Hidrostáticas sobre
Superfícies submersas
• A resultante da força atuando sobre uma
superfície
submersa
depende
da
magnitude (módulo) daforça, sentido e
linha de ação da força.

FR =

∫ PdA =
A

PC A

• Onde Pc é a pressão absoluta do líquido
na posição do centróide de área A.

Forças Hidrostáticas sobre
Superfíciessubmersas

Forças Hidrostáticas sobre
Superfícies submersas
• Para determinar completamente a resultante
da força atuando sobre um superfície
submersa, devemos especificar:
1. A magnitude ou móduloda Força;
2. O sentido da Força;
3. A linha de ação da força.

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1 EMPUXO

• Um objeto imerso em um fluido ou
flutuando em sua superfície sofre uma
força líquida vertical devido à pressão do
líquido (EMPUXO).

P = P0 + ρ gh

• A força líquida verticalé:

dFZ = ( P0 + ρ gh2 ) dA − ( P0 + ρ gh1 ) dA
dFZ = ρ g ( h2 − h1 ) dA = ρ gdV

EMPUXO

• Para um corpo submerso, a força de empuxo do
fluido é igual ao peso do fluido deslocado.

FEmpuxo= ρ gV
• Embarcações,
flutuadores,
balões
meteorológicos,
batiscafos
e
demais
equipamentos submersíveis ou flutuantes, como
dirigíveis ou balões.
• Nos casos de imersão parcial, um corpoflutuante desloca um volume de fluido com peso
igual ao peso do corpo.

ESTABILIDADE

• A linha de ação da força de empuxo determina a
estabilidade de um corpo em um fluido.

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Exercícios
1 – Uma mina submarina de formato esférico (com diâmetro de 2 metros)
encontra-se a uma profundidade de 6 metros. Sabendo que a mesma possui
densidade relativa de 0,85determine o peso mínimo da corrente ou âncora
usada para manter a mina nesta profundidade. Considere que a água do mar
tem densidade igual a água pura a 15 oC.
2 – A barragem mostrada na...
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