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Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia
Departamento de Estudos Básicos e Instrumentais

3 – Mecânica dos Fluidos
Física para Ciências Biológicas

Prof. Roberto Claudino Ferreira
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ÍNDICE
1) - Introdução; 2) - Densidade; 3) - Pressão; 4) - Pressão Atmosférica; 5) - Teorema de Stevin; 6) - O princípio de Pascal; 7) - O princípio de Arquimedes; 8) - Empuxo; 9) - Equação dacontinuidade; 10) - Equação de Bernoulli; 11) - Conclusão.
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OBJETIVO GERAL
Alcançar um entendimento das leis, princípios, grandezas e unidades de medidas que envolvem o estudo dos fluidos, assim como suas aplicações práticas, através de abordagens conceituais, históricas e demonstrações matemáticas.

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Quais as diferenças entre fluido e sólido?Sólidos: Possui uma forte atração molecular. Fluidos: Possui pequena força de atração. Líquidos: Apresentam volume próprio e superfície livre. Gases: Não tem formato próprio e nem volume próprio, ocupando qualquer volume a ele estabelecido.

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Mecânica dos Fluidos
 Conceito;  Divide-se em duas:  Hidrostática: Estuda os fluidos em repouso;  Hidrodinâmica: Estudaos fluidos em movimento;  Explica o funcionamento das bombas para elevar água, freio automotivos, etc.
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Densidade de um corpo
• Arquimedes deu os primeiros passos. (A história da coroa). kg m no SI: m ³ • Conceito:   v • Quando se trata de uma substância pura, a densidade é chamada de massa específica, ou densidade Arquimedes absoluta.
Prof. Roberto Claudino 7 Pressão Para forças perpendiculares F à superfície: P
S

No SI

N  Pascal  Pa m²

Para forças inclinadas em relação à superfície, calcula-se a componente vertical: Fy
F

F  Sen P S
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α
Fx
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Pressão Atmosférica
 É a pressão exercida pela camada de ar de altura aproximadamente de 18 km,

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O valor da PressãoAtmosférica
 As bombas aspirante até o século XVII, só conseguiam bombear água até 10,3 m de altura.  O valor da Pressão Atmosférica, surgiu na tentativa de encontrar a explicação a esse fato, experiência essa desenvolvida por Evangelista Torricelli.  O valor de 1 atm = 76 cmHg.
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A Experiência de Torricelli
A água é 13,6 vezes menos densa que o 76 cm Hg mercúrio. Assim,para que a A B coluna de água exerça em sua base a mesma pressão exercida pela atmosfera, como acontece com a coluna de Hg, deve haver a relação:

ha  13,6 hHg

ha  13,6  0,76  10,3m
Clique aqui para ver a simulação da experiência de Torricelli
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1º Problema
Uma sala tem 4,2 m de comprimento, 3,5 m de largura e 2,4 m de altura. a) Qual é o peso do ar na salase a pressão do ar é 1,0 atm? b) Qual é o módulo da força que a atmosfera exerce sobre o alto da cabeça de uma pessoa, que tem uma área da ordem de 0,040 m²?

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Fluidos em Repouso
 PRESSÃO EFETIVA (Pef): Corresponde à pressão que uma coluna de líquido exerce num ponto considerado do líquido, a qual depende da altura; densidade, gravidade.

Pef  gh

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Teorema de Stevin
 A Pressão Absoluta: É igual a soma da pressão atmosférica na superfície do líquido adicionada à pressão efetiva: P0

P  P0  gh
Pressão Efetiva Pressão Atmosférica Pressão Absoluta
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2º Problema
Calcular o valor da pressão atmosférica. Sabendo que a pressão atmosférica é igual a uma pressão exercida em uma coluna demercúrio de altura 76 cm. A densidade do mercúrio é: 13,6 x10³ kg


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Calculo da Pressão Atmosférica
Densidade do mercúrio = Altura da coluna líquida de Hg = 76 cm = 0,76 m Gravidade = 9,8 m/s². Como pressão é: P  gh Então : kg m
  13,6 x10³
kg m³

P  (13,6 x10³
5

m

3

)  (9,8

s

2

)  (0,76m)

kg 5 P  1,013x10  P  1,013x10 Pa...
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