hidrostática - ii 4. num tanque de gasolina de um posto ocorreu uma infiltração de água....
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Hidrostática - II
Renato Akio Ikeoka
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
• O ar, como qualquer substância próxima à Terra é atraído por ela o ar tem peso
• A camada atmosférica que envolve a Terra exerce uma pressão sobre os corpos nela mergulhados Pressão Atmosférica
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•A pressão atmosférica em uma dada
posição é usualmente definida como o
peso por unidade de área da coluna
de ar acima desta posição.
A
Fp
²
)( - ..
m
NPapunidIS
1 atm = 1,01 x 105 Pa
Relação Importante:
Experiência de Torricelli
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Experiência de Torricelli
x y
px = py
Consideração: px = patm e py = pcoluna,
patm = pcoluna
patm = 76 cmHg = 1,01 . 105 N/m²
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
• Pascal cientista francês
▫ Repetiu a experiência no alto de uma montanha
▫ Verificou que o valor da pressão atmosférica era menor do que ao nível do mar
▫ Concluiu:
Quanto maior a altitude do local mais rarefeito o ar menor a espessura da camada de ar atuando na superfície de mercúrio
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Pressão Atmosférica x Altitude
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
ALTITUDE (m) PRESSÃO ATMOSFÉRICA
(cm Hg)
0 76 (10,33 mH2O)
500 72
1.000 67
2.000 60
3.000 53 (7,21 mH2O)
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Pressão Hidrostática
hP
A
Pressão exercida por uma
coluna líquida em equilíbrio
A
gm
A
Pph
.
A
gVph
..hgph ..
V.
hA.
Pressão Hidrostática
• Uma coluna de líquido de massa específica exerce uma pressão de p = · g · h,sendo h a profundidade ou a altura dacoluna.
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Pressão Total ou Absoluta
• A pressão no interior de um líquido emequilíbrio é a soma da pressão atmosférica e dapressão da coluna de líquido.
patm
p = patm + · g · h
patm
As leis da Hidrostática
• Teorema de Stevin
• Teorema de Pascal
• Princípio de Arquimedes
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Teorema de Stevin• Calcular a diferença de pressão entre dois pontos
pB = pA + . g . Dh
Lei de Stevin “A diferença de pressão entre dois
pontos da massa de um líquido em equilíbrio é igual à
diferença de profundidade multiplicada pelo peso
específico do líquido”
1. Um mergulhador novato, usando cilindros,
praticando em uma piscina, inspira ar suficiente do
seu tanque para expandir completamente seus
pulmões antes de abandonar o tanque a uma
profundidade L e nadar para a superfície. Ele
ignora as instruções e deixa de expulsar o ar
durante a sua subida. Quando ele atinge a
superfície, a diferença entre a pressão externa
sobre ele e a pressão do ar nos seus pulmões é de
9,3 kPa.
▫ De que profundidade ele partiu (H2O = 9,98 x
102 kg/m3)
▫ A que perigo potencialmente letal ele está
sujeito
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2. O tubo em U da figura contém
dois líquidos em equilíbrio
estático: água (H2O = 9,98 x
102 kg/m3) no ramo direito do
tubo e óleo (óleo =
desconhecida) no ramo
esquerdo. Medições fornecem
h = 135 mm e d = 12,3 mm.
Qual a massa específica do óleo
3. Nas figuras a seguir referem-se a um
manômetro de mercúrio (Hg) ligado a um
recipiente fechado contendo gás a determinada
pressão. Sabe-se que po=1,01 x 105 Pa é a
pressão atmosférica local e
13,6 x 103 kg/m3 é a massa específica do
mercúrio, determine a pressão do gás quando o
desnível da coluna de mercúrio for:
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a) h = 0,250 m, como está representado na figura:
b) h = 0,100 m, como está representado na figura:
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4. Num tanque de gasolina de um posto ocorreu uma
infiltração de água. Sabendo-se que a densidade
relativa da gasolina é 0,68, determine as seguintes
pressões absolutas:
a) na interface gasolina-água.
b) no fundo do tanque.
Dados: água = 1000 kg/m3; patm = 1,01 x 105 Pa.
5. No sistema da figura abaixo, a porção AC contém
mercúrio, BC contém óleo e o tanque aberto contém
água. As alturas indicadas são: ho = 10 cm, h1 = 5
cm, h2 = 20 cm e as densidades relativas à água são:
13,6 (mercúrio) e 0,8 (óleo).
Determine a pressão pA no ponto A (em atm).
Dados:
água = 1000 kg/m3;
patm = 1,01 x 105 Pa.
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6. Um vaso cilindro de raio igual a 20cm contem um
líquido de densidade absoluta 0,8g/cm3. Sabendo
que a força que age sobre o fundo do recipiente é
de 160πN. Calcule a altura do líquido no recipiente.
7. No tubo aberto representado da figura abaixo, as
colunas de água e óleo encontram-se em equilíbrio. A
densidade relativa do óleo é de 0,80. Calcule a altura DE.
Dados: AB=BC=CD=20cm.
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8. No manômetro ilustrado na figura abaixo, o fluido A éágua, B é óleo e o fluido manométrico é mercúrio. Sendoh1 = 25cm, h2 = 100cm, h3 = 80cm eh4 = 10cm, determine qual é a diferença de pressãoentre os pontos A e B.