fluido

26/03/2012

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ENGENHARIA CIVIL E DE MINAS

MECÂNICA DOS FLUIDOS
Capítulo 02 - ESTÁTICA DOS
FLUIDOS– 2ª PARTE

Profa. Eliane Justino

2.8 – FORÇA HIDROSTÁTICA NUMA SUPERFÍCIE PLANA




Existem forças nas superfícies dos corpos que estão submersos nos fluidos.
O fluido exerce uma força perpendicular nas superfícies submersas quando está em repouso, devido a ausência de tensões de cisalhamento, e a pressão varia linearmente com a profundidade se o fluido for incompressível.

p =  .h
Superfície livre p = patm

h

Peso Específico = γ

FR

p = patm

Eliane Justino - Curso de Engenharia
Civil - UFG/Catalão

O módulo da força resultante sobre a superfície inferior do tanque do líquido é:

∑ FV = FR
FR = p. A
Onde:
p = pressão da superfície inferior
A = área desta superfície

1

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2.8 – FORÇA HIDROSTÁTICA NUMA SUPERFÍCIE PLANA




Se a pressão atmosférica atuar na superfície livre do fluido e na superfície inferior do tanque a força resultante na superfície inferior é devido somente ao líquido contido no tanque, porque as pressão atmosférica se anulam, já que são iguais mais sentidos inversos.
A força resultante atua no centróide da área da superfície inferior porque a pressão é constante e está distribuída uniformemente nesta superfície.

GENERALIZANDO

2.8 – FORÇA HIDROSTÁTICA NUMA SUPERFÍCIE PLANA
SUPERFÍCIE PLANA SUBMERSA E INCLINADA


A força hidrostática aplicada em uma superfície plana e inclinada e com formato aleatório.

Vamos determinar a direção, sentido, módulo e ponto de aplicação.
Admitindo, por enquanto, que a superfície livre do fluido está em contato com a atmosfera. O plano coincide com a superfície que está sendo analisada intercepta a superfície livre do líquido em O e seja θ o ângulo entre os dois planos.
O sistema de coordenadas x-y é definido de modo que o O está na origem do sistema de coordenadas e y pertence ao plano