1 – Introdução
Um barco no mar,
Por que não afunda? Por que não podemos mergulhar em grandes profundidades? O
que ocorre com nossos ouvidos ao subirmos ou descermos a serra?
Como um carro é
erguido num posto de gasolina? Essas e outras dúvidas serão respondidas neste
capítulo, chegou o momento de descrevermos o comportamento dos fluídos, para
isso falaremos de temas como densidade, pressão, empuxo e outros temas que nos
levarão a um aprofundamento na Hidrostática.
2 – Densidade e Massa Específica
Um litro de óleo e um litro de água possuem o mesmo peso? A resposta desta questão é a chave para o entendimento dos conceitos de densidade e massa específica.
Massa Específica
Temos então:
Unidade no SI:
m
®
massa Þ
quilograma (kg)
Observação:
No caso da água, cuja massa específica vale 1 g/cm3,
observamos que cada cm3 de água tem massa de 1 g. Assim é que,
numericamente, massa e volume serão iguais para a água, desde que medidos em
gramas e em centímetros cúbicos respectivamente.
Como
1 litro corresponde a 1000 cm3, no caso da água teríamos 1 kg / l.
Densidade
Densidade relativa
ou simplesmente densidade de uma substância é a relação entre a massa
específica desta substância e massa específica de uma outra substância adotada
como padrão.
Temos então:
Unidade no SI:
µA => massa específica da substancia A (kg / m3)
µB => massa específica da substancia B (kg / m3)
É
comum utilizar o conceito de densidade como massa específica, pois um segundo
tipo de densidade seria a densidade absoluta
Observação:
A
diferença entre densidade e massa específica fica bem clara quando falamos de
objetos ocos. Neste caso a densidade leva em consideração o volume completo e a
massa específica apenas a parte que contêm substância.
Exercícios - Desafios
1> Massa de 1kg de água ocupa um volume de
1 litro a 40oC. Determine sua massa específica em g/cm3,
kg/m3 e kg/l.
2> Determine a massa de um bloco de chumbo
que tem arestas de 10 cm. Dado que a massa específica do chumbo é igual 11,2
g/cm3.
3> Uma esfera oca, de 1200 g de massa,
possui raio externo de 10 cm e raio interno de 9 cm. Sabendo que o volume de
uma esfera é dado por
3 – Pressão
Pressão é a Força por unidade de área. Podemos
representar matematicamente por:
Unidade no SI:
p
®
pressão Þ
N / m2 => Pascal (Pa)
Pressão
Atmosférica
Pressão exercida pelo peso da camada de ar
existente sobre a superfície da Terra. Ao nível do mar, à temperatura de 0 oC
é igual a 1 atm.
É comum o uso de unidades de pressão não
pertencentes ao SI: atmosfera (atm) e milímetros de mercúrio (mmHg).
1 atm =
760 mmHg = 1,01 x 105 Pa
No estudo da hidrostática, que faremos a
seguir, vamos considerar o líquido ideal, isto é, incompressível e sem
viscosidade.
Assistam aos vídeos:
Simulando:
Referências:
Observação:
No caso da água, cuja massa específica vale 1 g/cm3,
observamos que cada cm3 de água tem massa de 1 g. Assim é que,
numericamente, massa e volume serão iguais para a água, desde que medidos em
gramas e em centímetros cúbicos respectivamente.
Como
1 litro corresponde a 1000 cm3, no caso da água teríamos 1 kg / l.
Densidade
Densidade relativa
ou simplesmente densidade de uma substância é a relação entre a massa
específica desta substância e massa específica de uma outra substância adotada
como padrão.
Temos então:
Unidade no SI:
µA => massa específica da substancia A (kg / m3)
µB => massa específica da substancia B (kg / m3)
dA,B => densidade de A em relação a B adimensional
3 – Pressão
Unidade no SI:
p
®
pressão Þ
N / m2 => Pascal (Pa)
F
®
Força Þ
Newton (N)
A ® Área onde é exercida a Força Þ
metro quadrado (m2)
Pressão
Atmosférica
Pressão exercida pelo peso da camada de ar
existente sobre a superfície da Terra. Ao nível do mar, à temperatura de 0 oC
é igual a 1 atm.
É comum o uso de unidades de pressão não
pertencentes ao SI: atmosfera (atm) e milímetros de mercúrio (mmHg).
1 atm =
760 mmHg = 1,01 x 105 Pa
No estudo da hidrostática, que faremos a
seguir, vamos considerar o líquido ideal, isto é, incompressível e sem
viscosidade.
Assistam aos vídeos:
Simulando:
Referências:
Nenhum comentário:
Postar um comentário