Hidróstática

Objetivo

O objetivo dos experimentos realizados foi calcular a pressão absoluta através da Lei de Stevin e do Princípio de Pascal e identificar a presença do empuxo sobre um corpo imerso em um fluido através do Princípio de Arquimedes.

Introdução Teórica

Os estudos da matéria podem ser divididos em estados sólidos e estados fluidos. Os fluidos incluem os líquidos, que escoam sob a ação da gravidade. A diferença entre um fluido e um sólido está no fato do fluido ser incapaz de suportar esforço constante. Quando um corpo for imerso em um fluido, este irá exercer sobre o corpo uma força perpendicular à superfície do corpo em cada ponto da superfície. Esta força por unidade de área é a pressão P do fluido:

A pressão atmosférica tende a diminuir à medida que a altura aumenta. Em um líquido como a água, com densidade constante, a pressão cresce linearmente com a profundidade. Simon Stevin demonstrou experimentalmente que a pressão exercida por um fluido depende exclusivamente da sua altura:

O resultado da pressão em uma profundidade h ser maior que no topo e a diferença ser vale para qualquer líquido em um vaso. Assim, se for aumentado o valor de P0, o aumento da pressão é sempre o mesmo em qualquer ponto do líquido. Este efeito é definido como Princípio de Pascal: “A pressão aplicada a um líquido encerrado num vaso se transmite, sem qualquer diminuição, a todo ponto do fluido e às paredes do vaso.” (TIPLER, 1995, p.41).

A força exercida por um fluido sobre o corpo nele imerso é conhecida como empuxo. É uma força que depende da densidade do fluido e do volume do corpo, mas não da composição ou da forma deste e se iguala, em grandeza, ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Esse resultado é conhecido como Princípio de Arquimedes: “Um corpo imerso, total ou parcialmente, num fluido, sofre um empuxo que é igual ao peso do volume do fluido deslocado.” (TIPLER, 1995, p.44).

Material e Métodos
Experimento 1: Pressão Hidrostática