Mecanica dos fluidos

Unidade 2 – Estática dos fluidos
Conceito: É a parte da física que estuda os fluidos (gases e líquidos) em equilíbrio ou estáticos.

2.1. Conceito de pressão.

É a componente de força que age na direção perpendicular a um determinado plano de área A (figura 1).

Figura 1- força normal agindo em um plano de área A.

2.2. Teorema de Stevin.

“A diferença de pressões entre dois pontos de um fluido em repouso é o produto do peso específico do fluido pela diferença de cotas entre os dois pontos considerados”.

Recipientes de base quadrada com água (γ = 1000 kgf/m³).
Qual a pressão no fundo dos recipientes?

Observação importante:
O Teorema de Stevin só se aplica aos fluidos em repouso.
∆h é a diferença de cotas e não a distância entre os dois pontos considerados. A pressão exercida por um fluido depende exclusivamente da sua altura.
À medida que se aumenta a profundidade em um fluido à pressão aumenta. Todos os pontos de um fluido num plano horizontal têm a mesma pressão. A pressão independe da área, ou seja, do formato do recipiente.

Aplicações da lei de stevin.
Vasos comunicantes.
Instrumentos de medições de pressão (barômetros e manômetros).

2.3. Lei de Pascal

“A pressão aplicada num ponto de um fluido incompressível, em repouso transmite-se integralmente a todos os pontos do fluido”.

Aplicações da lei de Pascal.
Transmissão e Ampliação de uma força.
Freios hidráulicos.
Prensa hidráulica.

2.4. Carga de pressão (h).

É a altura de fluido suportada por uma pressão.

2.5. Escalas de pressão

a) Escala manométrica ou efetiva (relativa): É aquela que toma como referência
(zero) a pressão atmosférica. As pressões nessa escala dizem-se efetivas
(relativas).

b) Escala absoluta: é aquela que toma como referência (zero) o vácuo absoluto. As pressões nessa escala são chamadas absolutas.

P.abs. = P.man. + P.atm.

Observações importantes:
A pressão absoluta é sempre positiva.
A pressão efetiva pode ser