Mecânica dos fluidos, cap. 2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ENGENHARIA CIVIL E DE MINAS

MECÂNICA DOS FLUIDOS
Capítulo 02 – 2ª PARTE

Professor Ed Carlo Rosa Paiva, DSc.

2.8 – FORÇA HIDROSTÁTICA NUMA SUPERFÍCIE PLANA
Existem forças nas superfícies dos corpos que estão submersos nos fluidos.
O fluido exerce uma força perpendicular nas superfícies submersas quando está em repouso, (ausência de tensões de cisalhamento) e a pressão varia linearmente com a profundidade se o fluido for incompressível.

p = γ .h
O módulo da força resultante sobre a superfície inferior do tanque do líquido é:

Superfície livre p = patm
Peso Específico = γ

h

∑ FV = FR

FR

FR = p. A

p = patm

Em que: p = pressão a superfície inferior
A = área desta superfície

2.8 – FORÇA HIDROSTÁTICA NUMA SUPERFÍCIE PLANA
Se a pressão atmosférica atuar na superfície livre do fluido e na superfície inferior do tanque a força resultante na superfície inferior é devido somente ao líquido contido no tanque, porque as pressão atmosférica se anulam, já que são iguais mais de sentidos opostos.
A força resultante (FR) atua no centróide1 da área da superfície inferior, porque a pressão é constante e está distribuída uniformemente nessa superfície. GENERALIZANDO
1 - É o ponto no interior de uma forma geométrica que define o seu centro geométrico.
Caso a forma geométrica represente uma seção homogênea de um corpo então o centroide coincide com o centro de massa. Nos casos em que não só o corpo é homogêneo e está submetido a um campo gravitacional constante então esse ponto coincide com o centro de gravidade. 2.8 – FORÇA HIDROSTÁTICA NUMA SUPERFÍCIE PLANA
SUPERFÍCIE PLANA SUBMERSA E INCLINADA
A força hidrostática aplicada em uma superfície plana e inclinada e com formato aleatório.

Vamos determinar a direção, sentido, módulo e ponto de aplicação.
Admitindo, por enquanto, que a superfície livre do fluido está em contato com a atmosfera. O plano que coincide com a superfície que