Hidrostática

FIS1041
FLUIDOS e
TERMODINÂMICA
Livro Texto - Fundamentos de Física 2
Halliday, Resnick, Walker

8a Edição

Outra Referência – Sears e Zemansky Física II
Young & Freedman

12ª Edição

(pode ser qualquer edição, mas cuidado com as seções correspondentes do cronograma)

Sônia Louro
Sala L551 A [e-mail]@fis.puc-rio.br Material didático: cbctc.puc-rio. cbctc.puc-rio.br

1

HIDROSTÁTICA

Carlos Vieira (com modificações)

2

14.1, 14.2

O que é um
FLUIDO
• Fluido é todo material que assume a forma do recipiente. • Ele não apresenta resistência às forças de
CISALHAMENTO.

14.3

DENSIDADE E PRESSÃO

• Nos corpos rígidos as grandezas físicas importantes para expressar as Leis de Newton são massa e força.
• Em fluidos essas grandezas são densidade e pressão. Definição: DENSIDADE (ou Massa Específica) dm ρ=
Unidade: kg/m3 (no SI) dV m ρ= (densidade uniforme)
V

3

• Densidade de algumas substâncias.

Os sólidos e os fluidos transmitem as forças.
F

F

Pressão é força por unidade de área.

4

PRESSÃO
Os fluidos em repouso só fazem força perpendicular à superfície.
Pressão é uma grandeza escalar.

p=

F
A

p = pressão (N/m2)
Demonstração da pressão atmosférica

A lata é esmagada devido à pressão atmosférica
A pressão atmosférica (no nível do mar): p = 1,013 x 105 N/m2 ou Pascal

5

Pressão é uma grandeza escalar

O valor de ∆F/∆A no
F/∆
sensor ao lado não depende da orientação.

Problema:
1. Qual é o peso do ar numa sala de 4,0 m x 5,0 m e altura de 3,0 m quando a pressão do ar é 1 atm?
2. Estime o módulo da força exercida pela atmosfera sobre a cabeça de uma pessoa.
Dados:

ρágua = 1,0 x 103 kg/m3 ρar = 1,21 kg/m3

6

Uma moeda bóia no mercúrio. Por quê?

14.4

FLUIDOS EM REPOUSO
HIDROSTÁTICA
• A pressão aumenta com a profundidade abaixo da interface com a água, quando mergulhamos.
• A pressão diminui com a altitude, quando subimos montanhas.