ATPS Hidrostática

ANHANGUERA EDUCACIONAL

UNIDADE IV

ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

3º - SEMESTRE

HIDROSTÁTICA/FLUIDOS

ALUNOS

DEYVID LUCAS VIEIRA NUNES RA:7031301109

PEDRO RA:

MICHELLE

LEONARDO

CAIO

BRUNO RA:

RA:

RA:

RA:

PROF. ORIENTADOR

ENG. GEZIEL GONSALVES DIAS

DEYVID LUCAS VIEIRA NUNES RA:7031301109

PEDRO RA:

MICHELLE

LEONARDO

CAIO

BRUNO RA:

RA:

RA:

RA:

PROF. ORIENTADOR

ENG. GEZIEL GONSALVES DIAS

HIDROSTÁTICA/FLUIDOS

Trabalho apresentado à Faculdade Anhanguera de Campinas – Unidade IV, como exigência da disciplina engenharia de controle e automação.

Orientador (a): Prof. Eng. Geziel Gonsalves Dias

SUMARIO

Introdução 3

2. Lei de Arquimedes 4

2.1. Lei de Stevin 4

2.2.Lei de Pascal 5

3. Hidrostática no cenário da engenharia 6

4. Conclusão 6

1. Introdução

Hidrostática

A hidrostática é a parte da física que estuda os líquidos e os gases em repouso, sob ação de um campo gravitacional constante, como ocorre quando estamos na superfície da Terra.

As leis que regem a hidrostática estão presentes no nosso dia-a-dia, mais do que podemos imaginar.

Elas se verificam, por exemplo, na água que sai da torneira das nossas residências, nas represas das hidrelétricas que geram a energia elétrica que utilizamos e na pressão que o ar está exercendo sobre você nesse exato momento.

Pressão

A grandeza física determinada pelo quociente entre uma força aplicada e a área de ação dessa força recebe o nome de pressão. É o que se vê na figura abaixo:

2. Lei de Arquimedes

A lei de Arquimedes, como o próprio nome indica, foi descoberta pelo matemático e físico da antiga Grécia Arquimedes (cerca de287 a. C.-212 a. C.).

Em física, a lei de Arquimedes estabelece que um objeto total ou parcialmente imerso num fluido desloca um volume de fluidoque pesa o mesmo que a aparente perda de peso do objeto. Esta perda de peso, por sua vez, é igual à magnitude da forçavertical de baixo para cima, ou impulsão, experimentada pelo objeto.

Se o peso do objeto for inferior à impulsão exercida pelo fluido, ele flutuará, parcial ou completamente, acima da superfície. Seo seu peso for igual à impulsão, o objeto ficará em equilíbrio abaixo da superfície. Se o seu peso for superior à impulsão, ele afundar-se-á.

A lei de Arquimedes explica porque é que os navios flutuam na água. Apesar de serem feitos de materiais densos, os naviosdeslocam um grande volume de água, o que faz com que a impulsão que recebem seja superior ao seu peso.

É também devido à lei de Arquimedes que os balões de ar quente sobem. Considere um objeto que está suspenso no ar por um dinamômetro que indica o valor do seu peso. Em seguida, mergulha-se o mesmo objeto em um recipiente que contém um líquido em seu interior. Nessa segunda situação, o mesmo objeto terá um peso menor.

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P2 é menor do que P1 pelo fato de o líquido exercer forças por toda a extensão do objeto, como se vê a seguir:

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Na figura acima, é importante observar que:

a) as forças F3 e F4 se anulam, pois são simétricas;

b) a intensidade da força F2 é maior que a intensidade da força F1, porque a pressão exercida pelo líquido na parte inferior do objeto é maior que a pressão exercida na parte superior (de acordo com a Lei de Stevin).

Essa diferença irá resultar numa força vertical e dirigida para cima, que é conhecida como empuxo. O empuxo pode ser determinado pela equação:

E=F2-F1

Segundo o princípio de Arquimedes, a intensidade do empuxo é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto imerso:

E=PFD=mFD.g=dFD.g.VFD

Onde:

 PFD é peso do fluido deslocado.

 mFD é a massa do fluido deslocado.

 dFD é a densidade do fluido deslocado.

 VFD é o volume do fluido deslocado.

É importante salientar que, ao falarmos de fluidos, estamos nos referindo a líquidos e gases. Ou seja, o empuxo não é uma exclusividade dos líquidos, os gases também podem exercê-lo.

2.1. Lei de Stevin

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