engenheiro

Estática dos Fluidos
1.

Empuxo



Empuxo: O Princípio de Arquimedes

 Considere um objeto totalmente submerso num fluido em repouso como na

figura 2.12:

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 Tomando um elemento de volume cilíndrico de base “dA ” e altura (h2  h1 ),

e utilizando o Teorema de Stevin, podemos escrever:

dFZ  ( p0   h2 )dA  ( p0   h1 )dA

dFZ   (h2  h1 )dA


(1)

Mas como (h2  h1 )dA  d , temos:

dFZ   d 
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(2)

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Estática dos Fluidos
 Se ainda, sem perda de generalidade, considerarmos 

 cte, e integrarmos

a equação (3), temos:

FZ   dFZ    d     FZ  

(3)



 A força vertical

FZ é chamada de empuxo. A equação é um enunciado do

Princípio de Arquimedes, que diz:
 “Num corpo total ou parcialmente imerso num fluido, age uma força

vertical de baixo para cima, chamada de empuxo, cuja intensidade é igual ao peso do volume de fluido deslocado”.
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Estática dos Fluidos
 O ponto de aplicação do empuxo é denominado de “centro de empuxo” ou

“centro de carena” (CC).
 Se o fluido for homogêneo, o centro de empuxo, que coincide com o centro

de gravidade do fluido deslocado, também coincidirá com o centróide do volume de fluido deslocado.

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Estática dos Fluidos
 Densímetro: É um instrumento, que opera segundo o princípio do empuxo,

e que serve para medir a densidade de líquidos.
 Na parte superior, a haste tem um diâmetro constante. Quando colocado em

água pura, calibra-se o instrumento para que se leia o valor 1,0. Fazendo o balanço de forças na vertical temos:

Wd   H2O

(2.59)

 Onde Wd é o peso do densímetro e é o  volume de água deslocada (i.e. o

volume submerso abaixo da