Aula 2: Hidrostática e Pressão em Hidráulica Aplicada

Hidráulica Aplicada 20221 Aula 2 Hidrostática 3 Pressão Pressão é uma força aplicada sobre uma área Força que um objeto está submetido sobre a área da superfície sobre a qual a força age A força age perpendicularmente a superfície Superfícies sólidas e fluidos podem exercer pressão P FA P pressão F força A área 4 Pressão Um bloco medindo 10 cm x 10 cm x 50 cm que pesa 50 kgf Qual a pressão que ele exerce sobre o solo Isto depende da área de apoio do bloco sobre o solo Veja as duas possibilidades abaixo 5 Calcule a pressão exercida pela água sobre o fundo dos reservatórios ilustrados abaixo Considere o peso específico da água igual a 1000 kgfm³ 1 2 3 4 5 6 Comparandose a altura dos reservatórios com a pressão podese observar que a pressão não depende da área mas somente da altura do reservatório ou seja a pressão é proporcional aos METROS DE COLUNA DE ÁGUA mca Nos exemplos anteriores temos PRESSÃO 1000 Kgfm² OU 1 mca PRESSÃO 1000 Kgfm² OU 1 mca PRESSÃO 2000 Kgfm² OU 2 mca PRESSÃO 4000 Kgfm² OU 4 mca PRESSÃO 4000 Kgfm² OU 4 mca 7 Observe nas figuras abaixo o fenômeno da pressão mca Pressão Atmosférica 8 A atmosfera é uma camada espessa de gases essa coluna de ar exerce uma pressão sobre toda a superfície com a qual entra em contado Essa pressão é variável dependendo da altitude Nível do mar em condições normais 1atm 760 mm Hg 1033 m H2O 147 lbfpol² 1013 kPa 1033 kgfcm² As superfícies da água estão sujeitas a pressão atmosférica Pressão Absoluta 9 Pressão Absoluta Pressão absoluta é a pressão total exercida sobre um corpo na superfície da Terra Hidrostática 10 Estudo das forças com o líquido em repouso Lei de Stevin 11 Lei de Stevin Lei Fundamental da Hidrostática A pressão exercida na coluna do fluído não depende da área envolvida mas somente da natureza do fluído peso específico e da altura da coluna h Patm 1 2 12 VASOS COMUNICANTES Vasos comunicantes é um termo utilizado para designar a ligação de dois recipientes através de um duto aberto Um recipiente formado por diversos ramos que se comunicam entre si constitui um sistema de vasos comunicantes Um exemplo de vasos comunicantes é o tubo em U 13 Lei de Stevin Lei Fundamental da Hidrostática O formato ou o volume do recipiente não influencia na pressão Pontos de mesma altura possuem a mesma pressão Diagrama de pressão 14 Dam Pressão NA A pressão atua sempre perpendicular à superfície independente do seu formato Hidrostática 15 Estudo das forças com o líquido em repouso Lei de Pascal Hidrostática 16 Estudo das forças com o líquido em repouso Lei de Pascal Exercício 1 Considere que no esquema mostrado abaixo a área do pistão 1 seja de 10 cm² e a do pistão 2 seja de 25 cm² Se uma força de 45 N for aplicada ao pistão 1 esperase que sobre o pistão 2 atue uma força de qual intensidade 17 Experiência Torricelli Tubo preenchido com mercúrio é invertido em uma cuba com esse mesmo fluido o nível de mercúrio se estabiliza a 760 mm de altura se realizado ao nível do mar PA PB Pressão atmosférica normal é igual a 760mm Medidas de Pressão 10 atm 760 mmHg 1013 kPa 1033 mH₂O 1033 kgfcm² Exercícios 19 1 O fundo de um recipiente contendo óleo Peso específico 800 kgfm³ está submetido a uma pressão de 4 kgfcm² Exprimir essa pressão em metros de coluna desse óleo 2 Calcular a pressão relativa nos pontos A B C e D do esquema a seguir Dados γóleo 850 kgf m 3 γágua 1000 kgf m 3 γmercúrio 13600 kgf m 3 h1 08 m h2 07 m h3 02 m 3 Calcular a pressão relativa no ponto A no esquema a seguir Dados γágua 1000 kgf m 3 γmercúrio 13600 kgf m 3 h1 12 m h2 09 m 4 Qual a pressão no ponto B relativa e absoluta do esquema seguir em kgfm² e mca sendo γ1 água γ2 mercúrio γ3 d 082 γ4 2300 kgfm³ Altitude 720 m