Hidrostatica E Calor

TRANSMISSÃO DA PRESSÃO PELOS FLUÍDOS

INTRODUÇÃO

A lei fundamental da hidrostática (lei de Stevin) estudada na quarta unidade descreve o comportamento da pressão exercida pelos líquidos, em equilíbrio. a parte deste momento, esta lei servira de base para explicar outros fenômenos.

Nestas unidades, a lei de Stiven estará presente para auxiliar a e entender o principio deda transmissão da pressão pelos fluidos em equilíbrio, também chamado de lei de pascal. O domínio de um conjunto de dispositivos utilizado pelo homem principalmente na indústria e na prestação de serviço. Como explicar, por exemplo, o funcionamento de sistema, tai como:

• O freio hidráulico utilizado em automóveis?

• O sistema de direção hidráulica e os amortecedores também usados em automóveis?

• A cadeira usada em barbearias ou em gabinetes odontológicos?

• O elevador de automóveis em oficinas ou poso de lubrificação?

A prensa hidráulica utilizada para reduzir volume de papel, palha lã ou algodão? Ou para extrair óleo de semente e levanta corpos pesados? Ou ainda para estampara carcaças em fabricas de veículos automotores?

Este assunto envolvendo questões relacionadas com principio da transmissão de pressão pelos fluidos e de sua aplicação em bens utilizados pela sociedade, já foi objeto de estudo de parte de muito intelectuais em tempos muito remotos. Blaise pascal é seu representante mais ilustre e o principio que lembra seu nome foi por ele enunciado há mais de três séculos.

Estes principiam hoje já comprovados experimental e teoricamente, você poderá redescobri-lo no decorrer da atividade proposta a seguir. Para tanto você precisara de alguns materiais concretos e principalmente de muitas observações, interpretação e senso crítico.

ATIVIDADE

MATERIAIS USADOS:

 Caneta

 Prego

 Martelo

 Madeira

 Mangueira transparente

 Cola para madeira

 Bico de mamadeira

 Tripa de mico

 Tinta

 Arame

 Água

Uma das principais características dos sólidos é a de possuírem forma própria. Os fluidos, ao contrario, não tem forma determinada, eles assumem a forma do recipiente que os contém. Em virtude destas características especificas, líquidos e gases transmitem as pressões sobre eles exercidas de maneira muito diferente das pressões transmitidas pelos sólidos.

Como a pressão é transmitida pelos sólidos e fluidos?

A pressão em líquidos tem algumas diferenças da pressão nos gases. Com os gases, quanto maior a altitude menor a pressão, já com os líquidos, quanto maior a profundidade, maior a pressão. Isso é fácil de ser evidenciado - basta mergulhar e automaticamente sentimos a pressão aumentando. É instintivo pensar que ao furar uma garrafa de água, a vazão de um furo na sua base será maior do que a de um furo lateral (considerando que ambos têm a mesma área). Essa diferença é devida a maior pressão no fundo da garrafa, devido à altura da coluna de água.

Diferente da pressão nos fluidos, em corpos rígidos os átomos não tem tanta liberdade e acabam tendo seus movimentos restringidos, ou seja, não exercem pressão ao seu redor. Se pegarmos uma pedra e largarmos em uma superfície, a única pressão que a pedra exerce no sistema é a resultante de sua força peso e da área da sua base, que pressiona a mesa. Portanto, percebemos que a pressão dos sólidos é ocasionada necessariamente por uma força (a própria força peso, por exemplo) que usa o sólido como recurso para ampliar sua força e área. Este conjunto de informações é suficiente para refletir sobre as consequências dessas tensões no ambiente em que vivemos.

Para responder a esta questão passa a executar os experimentos abaixo propostos.

a) Um prego, ao ser cravado, é segurado com uma das mãos enquanto que, com a outra, bate-se na cabeça do mesmo com o auxilio de um martelo. Por que a mão, que segura o prego, normalmente não afetada pelas pancadas do martelo?

R: Normalmente a mão não é afetada por que a transmissão da pressão pelos sólidos não se dá igualmente em todos os pontos como nos líquidos. E se propaga na direção e sentido das pancadas.

Você poderá simular esta situação apoiando perpendicularmente sobre a palma da mão, de ponta para abaixo, um lápis ou uma caneta esferográfica. Em seguida, com um dedo da outra mão apoiado na extremidade superior da caneta, pressione a contra a palma da mão conforme mostra a figura abaixo.

Após realizar esse experimento procure interpretar suas observações e extrair sua conclusão respondendo a seguintes questões:

b) - Existe alguma relação entre o sentido da pressão transmitida pela caneta com o sentido da força aplicada? Explique.

R: Sim, a pressão, como sabemos, é uma maneira cômoda para informarmos como uma força se distribui na superfície contra a qual foi aplicada. Para uma dada intensidade de força, exercida. Quando a forca e aplicada na caneta com a ponta para baixo, a pressao na mão é maior, pois a área da ponta da caneta é menor, e se trocarmos o sentido da forca continuou a perceber que existe maior incidencia de pressao na ponta da caneta do outro lado ela é significativamente menor. Um simples experimento que comprova a relacao inversa entre força e área, quando relacionadas à pressão e a transmissão da pressão pelos solidos que ao contrário dos liquidos não se deformam.

c) Com o auxilio do tubo em U contendo água colorida e seus acessórios (suporte de madeira com escala milimétrada, mangueira e campanula de vidro) e de um béquer grande com água, você poderá observar e compreender como os fluidos transmitem as pressões sobre eles exercidas. A figura mostra o material e a montagem a ser realizada.

Mergulhe verticalmente a