Pressão em Fluidos Estáticos: Conceitos, Leis e Aplicações, Resumos de Mecânica dos fluidos

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M E C Â N I C A D O S

F L U I D O S

( P R E S S Ã O E M F L U I D O S

E S T Á T I C O S )

A G O S T I N H O F. M F U M O

TÓPICOS

3.1. Definição de Pressão

3.2. Lei da Hidrostática-Teorema de Steven

3.3. Lei da Hidrostática-lei de Pascal

3.4. Escalas de pressão

3.5. Medidores de Pressão. Princípios de Manómetros

3.2. LEI DA HIDROSTÁTICA-TEOREMA DE

STEVEN

“ A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferença depressão de cotas dos dois pontos”. ▪ Sejam um recipiente que contém um fluido e dois pontos genéricos M e N. ▪ Seja h a diferença de cota dos dois pontos, isto é, h=ZM-ZN as forças que agem são:

3.2. LEI DA HIDROSTÁTICA-TEOREMA DE

STEVEN

As outras forças projectadas, respeitando o sentido de

eixo, resultam:

3.3. LEI DA HIDROSTÁTICA-LEI DE PASCAL

A pressão aplicada num ponto de um fluido em repouso

transmite-se integralmente a todos pontos de fluido.

Exemplo 3. 3. 1 : Em (a) e (b), mostra-se o mesmo recipiente cilíndrico em que foram escolhidos alguns pontos. Em (a), o fluido apresenta uma superfície livre à atmosfera e supõe-se que as pressões nos pontos indicados sejam: p 1 = 1 N/cm^2 ; p 2 = 2 N/cm^2 ; p 3 = 3 N/cm^2 ; p 4 = 4 N/cm^2. Ao aplicar a força de 100 N, por meio do êmbolo, tem-se um acréscimo de pessão

. .As pressões nos pontos indicados deverão, portanto, ter os seguintes valores: p 1 = 21 N/cm^2 ; p 2 = 22 N/cm^2 ; p 3 = 23 N/cm^2 ; p 4 = 24 N/cm^2. Torna-se evidente, então o significado da lei do Pascoal. Pressão em fluidos estáticos 7

3.3. LEI DA HIDROSTÁTICA-LEI DE PASCAL

Diagrama de pressões

Reservatório estratificado

3.4. ESCALAS DE PRESSÃO

Da figura acima vale a seguinte relação entre as escalas:

3.4. ESCALAS DE PRESSÃO

Unidade

3.5. MEDIDORES DE PRESSÃO. PRINCÍPIOS

DE MANÓMETROS

Piezômetros Barômetros de Hg

Tubos de U Manômetros

diferenciais

3.5. MEDIDORES DE PRESSÃO. PRINCÍPIOS

DE MANÓMETROS

Barómetros A pressão atmosférica é medida pelo barómetro. Se um tubo cheio do líquido, fechado na extremidade inferior e aberto na superior, for virado dentro de uma vasia do mesmo líquido ele descerá até uma certa posição e nele permanerá em equilíbrio. A pressão no mesmo nivel é a mesma logo: Dessa forma, a coluna h formada é devida a pressão atmosférira tem-se:

3.5. MEDIDORES DE PRESSÃO. PRINCÍPIOS

DE MANÓMETROS

Manometros Diferenciais. Equação manometrica

É expressão que permite, por meio de um manómetro,

determinar a pressão de um reservatório ou a diferença

de pressão entre dois reservatórios (teorema de Steven

e segundo Pascal):

3.5. MEDIDORES DE PRESSÃO. PRINCÍPIOS

DE MANÓMETROS

Manometros Diferenciais. Equação manometrica

Nota-se que cada peso específico aparece multiplicado pela

respectiva altura da coluna, sem necessidade de adoptar

como referência o fundo, logo adopta-se uma regra prática e

de fácil aplicação:

3.5. MEDIDORES DE PRESSÃO. PRINCÍPIOS

DE MANÓMETROS

Manometros Diferenciais. Equação manometrica Solução:

3.5. MEDIDORES DE PRESSÃO. PRINCÍPIOS

DE MANÓMETROS

Manometros Diferenciais. Equação manometrica Exemplo 3. 5. 2. Dado o esquema da figura:

1. Qual é a altura no manómetro metálico?
2. Qual é força que age sobrePressão em fluidos estáticos o topo do reservatório? 20