Aula 04

Aula 03
Fluido estática
Como o nome indica é o estudo de fluidos em repouso, deste modo sofrem somente a ação de forças normais. Como não há deformação podemos aplicar a segunda lei de Newton.
Resumo:
Fluido em repouso;
Somente ação de forças Normais;
Não há deformação.
Aplicações:
Prensas hidráulicas, freios hidráulicos, boias, pressões no ar e na água, etc... (outras).
Forças que atuam no Volume Infinitesimal:
Atuando no volume diferencial de massa, dm, temos as foças de campo e de superfície.
1. Forças de campo – São as forças que atuam diretamente na massa do volume. Ex: Gravidade, campo magnético.

2. Forças de superfície – São as forças que atuam na superfície do corpo

Onde

Para a componente y temos então, que:

Fazendo procedimento análogo nas demais direções temos:

Definindo

= Força de superfície, negativa, por unidade de volume.
Somando as forças de campo com as de superfície, temos:

Da 2° lei de newton como o fluido está em repouso logo:

+ = 0

Em componentes:

Então:

Restrições:
1. Fluido em repouso;
2. Gravidade é uma força atuante;
3. O eixo z é vertical.

1. Fluidos Incompressíveis

Regras:
Dois pontos quaisquer, situado a mesma cota e no mesmo líquido em repouso, estão sujeitos a mesma pressão;
A pressão aumenta à medida que caminhamos para baixo. (ex: piscina)
Densidade relativa
Densidade relativa dos fluidos, d (ou SG – Specific Gravity), é a relação entre as massas específicas do fluido e a água a 4°C (referência).
Por exemplo, a densidade relativa do mercúrio é d=13,6, então: e

onde:

Exemplo 3.1(resolvido)

Exercícios
3.1-3.5-3.6-3.13-3.19-3.22-3.24-3;28

Aula 4
Força hidrostática sobre superfícies planas (Empuxo)

A força agindo em será;

E o empuxo total ou força resultante será dado por:

Onde

A integral, acima, é o momento estático (primeiro momento) da área em relação ao eixo.

Onde é a profundidade do centroide da área A. Então a força resultante é igual a pressão no centroide