Física Aula 05 Prof. Oromar UMA PARCERIA Visite o Portal dos Concursos Públicos WWW.CURSOAPROVACAO.COM.BR Visite a loja virtual www.conquistadeconcurso.com.br MATERIAL DIDÁTICO EXCLUSIVO PARA ALUNOS DO CURSO APROVAÇÃO HIDROSTÁTICA É a parte de física em que se aplicam as leis da mecânica no estudo dos fluidos em equilíbrio. MASSA ESPECÍFICA (densidade absoluta) µ =m V A unidade no SI é o kg/m3 1 g/cm3 = 1000 kg/m3 DENSIDADE RELATIVA d = µB µA TEOREMA FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA (Teorema de Stevin) “A diferença de pressão entre dois pontos de um líquido em equilíbrio, é igual ao produto da massa específica do líquido pela aceleração da gravidade local e pelo desnível entre os dois pontos.” pB – pA = µgh PRESSÃO p=F A No SI, a unidade é o newton por metro quadrado (N/m2), denominado de pascal (Pa). PRESSÃO HIDROSTÁTICA (pressão efetiva) É a pressão exercida pela coluna de um líquido em um ponto no interior deste líquido a partir da superfície livre. pefetiva = µgh PRESSÃO ABSOLUTA Pressão absoluta ou pressão total num determinado ponto de um líquido é a soma da pressão atmosférica atuante na superfície livre do líquido com a pressão efetiva no ponto considerado. “Quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre um acréscimo de pressão, todos os outros pontos do líquido também sofrem o mesmo acréscimo de pressão.” PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES y “Todo corpo imerso (total ou parcialmente) num fluido recebe deste uma força resultante chamada empuxo (E). O empuxo é vertical, para cima e de intensidade igual ao peso do fluido deslocado.” Empuxo independe da natureza ou da densidade do corpo mergulhado no fluido. y Empuxo independe do corpo ser maciço ou oco. y Estando o corpo totalmente submerso em um fluido, a intensidade do empuxo independe da profundidade que o corpo se encontra. E = µ.V.g 1. PRINCÍPIO DE PASCAL Uma força de intensidade 2N é aplicada perpendicularmente a uma superfície através de um pino de 1mm2 de área. Determine a pressão, em N/m2, que o pino exerce sobre a superfície. 02. Um tijolo tem dimensões 5 x 10 x 20 cm e massa 200g. Determine as pressões, expressas em N/m2,que ele pode exercer quando apoiado sobre uma superfície horizontal. Adote g = 10 m/s2. 03. Um objeto feito de ouro maciço tem 500g de massa e 25 cm3 de volume. Determine a densidade do objeto e a massa específica do ouro em g/cm3 e kg/m3 . 04. Um cilindro tem 5 cm2 como área da base e 20 cm de altura, sendo sua massa igual a 540g. Esse cilindro é oco, tendo a parte oca central a forma de um paralelepípedo de volume 64 cm3. Determine: a) A densidade do cilindro; b) A massa específica da substância de que é feito. 05. Misturam-se massas iguais de dois líquidos de densidade d1 = 0,4 g/cm3 e d2 = 0,6 g/cm3. Determine a densidade da mistura, suposta homogênea. 06. Misturam-se volumes iguais de dois líquidos de densidades d1=0,4 g/cm3 e d2=0,6 g/cm3. Determine a densidade da mistura, suposta homogênea. 07. Um reservatório contém água, cuja densidade é 1 g/cm3, até uma altura de 10m. A pressão atmosférica local é 105 N/m2 e a aceleração da gravidade é g = N/m2. Determine a pressão no fundo do reservatório expressa em N/m2. 08. Demonstre que líquidos imiscíveis colocados num tubo em “U” se dispõem de modo que as alturas, medidas a partir da superfície de separação, sejam inversamente proporcionais às respectivas densidades. 09. Água e óleo de densidade 1 g/cm3 e 0,8 g/cm3, respectivamente, são colocados em um sistema de vasos comunicantes. Sendo 26cm a altura da coluna de óleo, determine a altura da coluna de água medida acima do nível de separação entre os líquidos. 10. O elevador hidráulico de um posto de automóveis á acionado através de um cilíndro de área 3. 10-5 m2. O automóvel a ser elevado tem massa 3. 103 kg está sobre o êmbolo de área 6. 10-6 m2. Sendo a aceleração da gravidade g= 10, m/s2 determine: a) A intensidade mínima da força que deve ser aplicada no êmbolo menor para elevar o automóvel. b) O deslocamento que teoricamente deve ter o êmbolo menor para elevar de 10cm o automóvel. 11. Um balão de hidrogênio de peso igual a 400N está preso a um fio, em equilíbrio estático vertical. Seu volume é 50 m3. a) Determine o empuxo exercido pelo ar sobre o balão, considerando que a densidade do ar é igual a 1,2 kg/m3. Adote g = 10m/s2. b) Determine a tração do fio que sustém o balão. 12. Um sólido flutua em água com 1/8 de seu volume imerso. O mesmo corpo flutua em óleo com 1/6 de seu volume imerso. Determine a relação entre a densidade do óleo e a densidade da água.