Física básica-noções de hidrodinâmica

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
PLANO NACIONAL DE PROFESSORES DA EDUCAÇÃO BÁSICA – PAFOR
CURSO DE LICENCIATURA EM FÍSICA
FÍSICA BÁSICA
Prof. M. Sc. Odifax Quaresma Pureza
Prof. M. Sc. Alexandre Valente
Prof. Esp. Ivan Carlos Ferreira Neves

A hidrodinâmica trata do estudo dos fluidos (corpos gasosos ou líquidos) em movimento, aqui chamado de escoamento. A água que corre em um rio, canal ou mangueira; o sangue que flui em nossas veias, artérias e capilares; o ar que expelimos na respiração; o vento que sopra; os gases expelidos dos escapamentos dos veículos; a fumaça que sobe pelas chaminés e fogueiras dos incêndios e queimadas; são exemplos de fluidos em movimento ou escoamento de fluidos.
Em nosso estudo trataremos dos chamados fluidos ideais que apresentam basicamente as seguintes características:
a)

Não viscosos, isto é, sem atrito interno entre as suas partículas,

melhor dizendo, não grudentos, por isso em seu escoamento não há dissipação de energia mecânica.
b)

São incompressíveis, isto é, seu volume não depende da pressão a

que está submetido e, portanto, sua densidade é constante.
O escoamento de um fluido pode ser:
a)

Turbulento: a velocidade do fluido (correnteza) em um mesmo ponto varia com o tempo como no movimento do ar ou da água nos redemoinhos ou como no movimento da água nas corredeiras ou cachoeiras . Este fato é representado pela a configuração variável das linhas de corrente; b)

estacionário (permanente ou uniforme): a velocidade do fluido em um mesmo ponto não varia no decorrer do tempo. Neste caso as linhas de corrente não variam. O caso particular em que a velocidade é a

mesma em todos os pontos do fluido em módulo (valor numérico) e direção, o fluxo além de estacionário será laminar.

Aqui trataremos do escoamento estacionário. A grandeza física fundamental no estudo do escoamento de um fluido é a vazão, representada por Q ou Φ(letra grega phi).
Consideremos o