hidrostatica

HIDRÁULICA I – CAP II – Hidrostática
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2 HIDROSTÁTICA
2.1 LEI HIDROSTÁTICA DE PRESSÕES
Hidrostática é o capítulo da Mecânica de Fluidos que estuda os líquidos em repouso.
Num líquido em repouso, não há variações de velocidade e, por conseguinte, não surgem tensões tangenciais τ. Apenas existem pressões (compressões).
A equação fundamental da Dinâmica (2ª lei de Newton) expressa-se por

F = m ×a

(2.1)

sendo F a resultante das forças exteriores aplicadas a um corpo de massa m e a a aceleração resultante. Nos líquidos em repouso, a aceleração é nula e consequentemente também F

o é.

Como se viu no capítulo anterior, as forças exteriores que actuam sobre um volume de líquido são o peso próprio e as forças de contacto. Como as tensões tangenciais são nulas nos líquidos em repouso, as forças de contacto são as resultantes das pressões normais que actuam sobre a superfície que contém o volume de líquido. Designando o peso próprio por G e a resultante das pressões por P , tem-se então

G + P =0

(2.2)

Considere-se agora a figura 2-1 que representa um cilindro de bases horizontais e geratrizes verticais no seio do líquido em repouso. Vamos analisar a equação anterior
(que é uma equação vectorial) na sua componente na direcção vertical.

Figura 2-1 – Cilindro vertical em equilíbrio no seio do líquido
As únicas forças com componente vertical são o peso próprio e as resultantes das pressões que actuam sobre as bases horizontais do cilindro. As pressões que actuam

2-1

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sobre a superfície lateral do cilindro são horizontais e, por isso, também as suas resultantes o são.
O peso próprio é calculado por

G = γ ( z1 − z 2 ) dA

(2.3)

sendo dA a área elementar da base do cilindro.
Como a base do