Hidrologia

MECÂNICA DOS FLUÍDOS Revisão
Ricardo de Aragão Departamento de Engenharia Civil UFS

MECÂNICA - Ciência que tem por objetivo o estudo do movimento e das causas que o produzem; MECÂNICA RACIONAL – ESTÁTICA – estuda as forças em equilíbrio CINEMÁTICA – estuda o movimento sem considerar a ação das forças; DINÂMICA – estuda o movimento e ação das forças. MECÂNICA DOS FLUIDOS – - Ocupa-se do movimento e do equilíbrio dos fluidos - Aplicação das leis da mecânica para o estudo dos fluidos; MECÂNICA DOS FLUIDOS + TERMODINÂMICA Aspectos teóricos – Hidrodinâmica Aspectos práticos – Hidráulica Hidrologia Dinâmica dos gases

FLUIDO – Compreende as fases líquidas e gasosas que a matéria existe Conceito de Fluido – é uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento não importando o quanto pequena possa ser essa tensão QUAL A DIFERENÇA ENTRE UM SÓLIDO E UM FLUIDO? Os sólidos quando submetidos a ação de uma tensão de cisalhamento, sofre uma deformação reversível até que o seu limite de elasticidade seja alcançado. A partir deste limite, o sólido não mais retorna ao formato anterior. IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DA MECÂNICA DOS FLUIDOS O conhecimento e a compreensão dos princípios básicos da mecânica dos fluidos são essenciais para qualquer sistema no qual um fluido é o meio operante.

COMPORTAMENTO DOS FLUIDOS
Y Fx Y X M M’ Y P T P´ T + Fx

Para Fx=Cte Ux=Cte ∴τyx=lim δFx/δS = dFx/dS τ=F/A - F∝A δS – área do elemento fluido em contato com a placa δFx – força exercida sobre o elemento pela placa δyx – (taxa de deformação) = lim δαyx/δt = dαyx/dt Visto que αyx é difícil de ser medido δx = (entre MM´) = δuδt

ou Para αyx − ey = 0 − − > − ez − ρgez = 0  ∂X   ∂Y   ∂Z 

(4)

Pela lei de Pascal, no plano horizontal as pressões são iguais, logo P=P(X,Y,Z) P(z) só depende de Z

 ∂P  − ez − ρg = 0  ∂Z 

 ∂P  − ez − γ = 0  ∂Z 

∂P − =γ ∂Z
(6)

(5)

Como P(z) só depende de Z

dP − =γ dZ

ESTÁTICA DOS