Hidroestática

A Hidrostática estuda os fluidos em equilíbrio.

1.1 Massa específica ou densidade absoluta

A massa específica é uma característica da substância que constitui o corpo e é obtida pelo quociente entre a massa e o volume do corpo, quando este é maciço e homogêneo. A unidade de massa específica no SI é o kg/m3, mas também é muito utilizada a unidade g/cm3.

1 g/cm3 = 1000 kg/m3.

Importante

Densidade e densidade absoluta são grandezas físicas diferentes. Observe que podemos obter qualquer das duas grandezas utilizando a fórmula acima, porém, só teremos a densidade absoluta ou massa específica se o corpo em questão for maciço e homogêneo, de outra forma, o que estaremos obtendo é uma característica do corpo chamada densidade.

• Massa específica ou densidade absoluta: característica da substância que compõe o corpo.
• Densidade: caracteristica do corpo.

1.2 Pressão

Pressão é uma grandeza física obtida pelo quociente entre a intensidade da força (F) e a área (S) em que a força se distribui.

No caso mais simples a força (F) é perpendicular à superfície (S) e a equação fica simplificada

A unidade de pressão no SI é o N/m2, também chamado de Pascal.

Relação entre unidades muito usadas:

1 atm = 760 mmHg = 105N/m2.

1.3 Pressão de uma coluna de líquido

A pressão que um líquido de massa específica m, altura h, num local onde a aceleração da gravidade é g exerce sobre o fundo de um recipiente é chamada de pressão hidrostática e é dada pela expressão:

Se houver dois ou mais líquidos não miscíveis, teremos:

 

1.4 Teorema de Stevin

A diferença de pressão entre dois pontos, situados em alturas diferentes, no interior de um líquido homogêneo em equilíbrio, é a pressão hidrostática exercida pela coluna líquida entre os dois pontos. Uma coseqüência imediata do teorema de Stevin é que pontos situados num mesmo plano horizontal, no interior de um mesmo líquido homogêneo em quilíbrio, apresentam a mesma pressão.

Se o ponto A estiver na superfície do líquido, a pressão em A será igual à pressão atmosférica.

Então a pressão p em uma profundidade h é dada pela expressão:

1.5 Princípio de Pascal

A pressão aplicada a um líquido em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos do líquido e das paredes do recipiente que o contém.

Prensa hidráulica

1.6 Empuxo

Empuxo é uma força vertical, orientada de baixo para cima, cuja intensidade é igual ao peso do volume de fluido deslocado por um corpo total ou parcialmente imerso.

Esfera A) E = P

A esfera A está em repouso, flutuando na superfície do líquido. Isto acontece quando a densidade do corpo é menor que a densidade absoluta do líquido e, neste caso, o empuxo recebido pelo corpo é igual ao seu peso.

Esfera B) E = P

A esfera B está em repouso e totalmente imersa no líquido. Isto acontece quando a densidade do corpo é igual à densidade absoluta do líquido e, neste caso, o empuxo recebido pelo corpo