Estática Dos Fluidos

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO

CENTRO DE CIÊNCIAS TENCOLOGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA E PRODUÇÃO

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

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ESTÁTICA DOS FLUIDOS

SÃO LUÍS

2013

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO

CENTRO DE CIÊNCIAS TENCOLOGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA E PRODUÇÃO

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

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ESTÁTICA DOS FLUIDOS

Trabalho apresentado à disciplina Fenômenos de Transporte, ministrada pelo prof. Paulino Cutrim para obtenção de nota em segunda avaliação.

SÃO LUÍS

2013

RESUMO

Este trabalho se trata de uma exposição compacta sobre Estática dos Fluidos e alguns conceitos correlacionados a ela, a saber: Teorema de Stevin, Lei de Pascal, carga de pressão, escalas de pressão, unidades de pressão, barômetro, medidores de pressão, manômetro tipo bourdon, piezômetro, manômetro tubo em “U”, equação manométrica, força numa superfície plana submersa, centro de pressões, empuxo e, por fim, serão apresentados alguns exercícios matemáticos que facilitarão a visualização da aplicabilidade de todos esses conceitos no contexto prático e o que tornará mais fácil a justificativa da importância do estudo dos mesmos.

Palavras - chave: pressão, força, área, manômetro.

 

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 05

2. PRESSÃO................................................................................................................... 06

3. TEOREMA DE STEVIN.......................................................................................... 06

4. PRESSÃO EM TORNO DE UM PONTO DE UM FLUIDO EM REPOUSO ... 07

5. LEI DE PASCAL....................................................................................................... 07

6. CARGA DE PRESSÃO............................................................................................. 07

7. ESCALAS DE PRESSÃO......................................................................................... 08

8. UNIDADES DE PRESSÃO....................................................................................... 09

9. BARÔMETRO........................................................................................................... 09

10. MEDIDORES DE PRESSÃO ...................................................................... 10

10.1 MANÔMETRO TIPO BOURDON ............................................................. 10

10.2 PIEZÔMETRO .............................................................................................. 10

10.3 MANÔMETRO TUBO EM “U” .................................................................. 11

10.4 EQUAÇÃO MANOMÉTRICA .................................................................... 11

11. FORÇA NUMA SUPERFÍCIE PLANA SUBMERSA .......................................... 13

12. CENTRO DAS PRESSÕES ..................................................................................... 13

13. EMPUXO ................................................................................................................... 14

14. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO ............................................................................... 15

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

1. INTRODUÇÃO

Na disciplina Fenômenos de Transporte há uma ramificação voltada para o estudo da estática dos fluidos (gases, líquidos, plasmas e alguns sólidos plásticos) em que como o próprio nome diz estuda um fluido cujo comportamento apresenta uma condição de equilíbrio estático e nesse estudo há um conceito de suma relevância que é o conceito de Pressão.

Como vai ser mais bem apresentada neste trabalho, pressão pode ser definida basicamente como a distribuição de uma força sobre a área em que esta está sendo aplicada. Porém contrariando a falsa impressão de simplicidade dada por sua definição, o estudo da pressão pode levar ao conhecimento de situações até complexas envolvendo fluidos – o que reforça a relevância de sua abordagem na Engenharia.

2. PRESSÃO

Quando se trata de dos estudos iniciais de propriedades dos fluidos, sabe-se que uma força aplicada sobre uma superfície com determinada área se decompões em duas forças: a força tangencial, que é utilizada no calculo da viscosidade, e uma força normal que é utilizada no cálculo de pressão. Então a pressão pode ser dada por:

A expressão