Diferença entre Força e Pressão em Líquidos

Diferença entre força e pressão Na figura ao lado como se comparam as pressões e forças Líquidos É caracterizado por não suportar forças de cisalhamento forças tangenciais Também não possuem uma forma definida Algumas grandezas que estão relacionadas com os líquidos densidade pressão empuxo Densidade Definese 𝝆 𝒎 𝑽 𝒏𝒐 𝑺𝑰 𝝆 𝒌𝒈 𝒎𝟑 Pressão p Definese 𝒑 𝑭 𝑨 𝒏𝒐 𝑺𝑰 𝒑 𝑵 𝒎𝟐 𝒐𝒖 𝑷𝒂 Pressão estática exercida por um Fluído Na situação considerada na figura acima o volume que está representado pelo retângulo tracejado apresenta forças nas duas superfícies nos níveis 1 e 2 Na região interior a estes níveis há uma quantidade de massa e portanto uma força peso Da condição de equilíbrio F2 F1 FP Reescrevendo esta expressão em termos da pressão e da densidade 𝒑𝟐 𝒑𝟏 𝝆 𝒈 𝒉 ou 𝒑𝟐 𝒑𝟏 𝜸 𝒉 𝒆𝒎 𝒒𝒖𝒆 𝜸 𝝆 𝒈 é 𝒐 𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄í𝒇𝒊𝒄𝒐 Vemos que um fluído líquido ou gás exerce uma pressão que depende da profundidade Depende do tipo de fluído e da profundidade h Um exemplo é o ar atmosférico que ao nível do mar exerce aproximadamente 105 Pa Isto equivale a um peso de 10 ton em 1 m2 Na figura ao lado qual reservatório exerce maior pressão Outra consequência importante é A pressão exercida por um líquido é independente do volume E também A pressão que um líquido exerce é perpendicular à superfície Efeito da pressão atmosférica Empuxo Princípio de Arquimedes Para um objeto submerso 𝑬 𝑭𝑷 𝒎𝒇 𝒈 Podemos calcular 𝐸 𝑚𝑓 𝑔 𝝆𝒇 𝑽𝒔𝒖𝒃𝒎𝒆𝒓𝒔𝒐 𝒈 ou 𝑬 𝜸𝒇 𝑽𝒔𝒖𝒃𝒎𝒆𝒓𝒔𝒐 Um objeto submerso num líquido sofre pressões diferentes devido as suas dimensões A parte de baixo possui uma pressão mais alta A medida que o objeto afunda a pressão é maior No entanto a diferença de pressão é a mesma O que nos permite dizer que o empuxo é o mesmo desde que o objeto esteja totalmente submerso Não importa a profundidade A diferença de pressões no objeto dá origem a uma força dirigida verticalmente para cima chamada Empuxo E mf é a massa do fluído que o objeto desloca quando está com a sua parte submersa Flutuação princípio de Arquimedes É uma relação do peso do objeto com o empuxo E FP o objeto irá flutuar E FP o objeto irá afundar E FP o objeto não afunda nem flutua Outra maneira de calcular o empuxo é tomando a diferença de peso quando o objeto é totalmente mergulhado num líquido Princípio de Pascal 𝒑𝟏 𝒑𝟐 𝑭𝟏 𝑨𝟏 𝑭𝟐 𝑨𝟐 A força produzida no ramo com uma área maior será proporcional a razão das áreas Equação Manométrica 𝒑𝑨 𝜸𝟏 𝒉𝟏 𝜸𝟐 𝒉𝟐 𝜸𝟑 𝒉𝟑 𝜸𝟒 𝒉𝟒 𝜸𝟓 𝒉𝟓 𝜸𝟔 𝒉𝟔 𝒑𝑩 Fornece uma expressão para calcular as pressões de colunas de líquidos imiscíveis em ramos de uma tubulação A pressão exercida sobre um fluído incompressível em repouso é integralmente distribuída em todos os pontos deste fluído Exercícios Capítulo 14 Física Volume 2 Halliday