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Aula
Aula 12
12 de
de Física
Física
E táti
E táti
d
d Fl id
Fl id
Estática
Estática dos
dos Fluidos
Fluidos
((Fluidos
Fluidos em
em Repouso
Repouso))
Fluidos
Fluidos
O comportamento físico de umapartícula sólida pode ser representado facilmente porque ele constitui uma entidade única de tamanho suficiente. Um sólido é uma substância rígida que conserva sua forma contra forças deformantes externas.
Fluidos
Fluidos
O termofluidoé usado para descrever um objeto ou substância que deve estar em movimento para resistir forças aplicadas externamente. Um fluido sempre escor-re quando forças deformantes lhe são aplicadas.
Note que embora a tendência é imaginar os fluidos principalmente como líquidos, fluidos também descre-vem o comportamento dos gases.
Fluidos
Fluidos
Os estudos sobre fluidos se dividem emestática dos fluidos(repouso) edinâmica dos fluidos(em mo-vimento). Estas propriedades aplicam-se tanto à pas-sagem do ar através dos brônquios como à paspas-sagem do sangue através dos vasos sangüíneos, por exemplo.
Densidade
Densidade
Adensidadeρé uma propriedade física de um flui-do, dada como massa (m) por unidade de volume (V), ou
V
m
=
ρ
E vale para qualquer corpo.
A densidade representa nos fluidos o equivalente à massa nos sólidos. Outras unidades usadas na prática são g/cm3, kg/litro, etc. A sua dimensão é ML-3.
Densidade
Densidade Relativa
Relativa
Adensidade relativa de uma dada substância é a razão da densidade da substânciaρsubpela densidade da águaρágua, ou
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Pressão
Pressão
ApressãoP é definida como uma força F atuando perpendicularmente a uma superfície de área A e é dada por
A pressão é uma quantidade escalar e é expressa em dimensões de ML-1T-2. Outras unidades muito usadas na prática, a atmosfera (atm) e o milímetro de mercúrio (mmHg) e a "libra" (lb/in2).
Há dois tipos específicos de pressão particularmente aplicável aos fluidos: pressão atmosférica e pressão hi-drostática.
Pressão
Pressão Amosférica
Amosférica
PRESSÃO ATMOSFÉRICA - representa a pressão média exercida pela atmosfera terrestre ao nível do mar e é definida numericamente como:
1 atm = 1,01 x 105Nm-2 = 1,01 x 105Pa = 760 mmHg .
Pressão
Pressão Hidrostática
Hidrostática
PRESSÃO HIDROSTÁTICAρhid - é a pressão de um fluido exercida numa profundidade h num fluido de densidadeρe é dada por
Phid= ρ.g.h
Aqui g representa a aceleração da gravidade. Na medicina a unidade mais usada é o mmHg. Por exemplo, um pico de pressão sangüínea (sistólica) lida como 120 mmHg, indica que uma coluna de mercúrio desta altura tem uma pressão na sua base igual a pres-são sangüínea sistólica do paciente.
Principio de Pascal
Principio de Pascal
Oprincípio de Pascalestabelece "uma pressão ex-terna aplicada a um fluido confinado será transmitida igualmente a todos os pontos dentro do fluido". Isto significa que a pressão transmitida não diminui à medi-da que se propaga pelo interior do fluido.
Principio de Pascal
Principio de Pascal
Este resultado torna possível uma grande multipli-cação de forças, como se fosse uma alavanca fluida.
Principio de
Principio de Arquimedes
Arquimedes
OPrincípio de Arquimedesestabelece "um corpo imerso inteiramente ou parcialmente num fluido está sujeito a um empuxo que é igual em magnitude o peso do fluido deslocado pelo corpo", ou
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Principio de
Principio de Arquimedes
Arquimedes
Se o empuxo é igual ou maior que o peso do fluido deslocado, então o objeto permanece flutuando. Entre-tanto, se o empuxo é menor que o peso do fluido deslo-cado, então o objeto afunda.
Principio de
Principio de Arquimedes
Arquimedes
Principio de
Principio de Arquimedes
Arquimedes
Principio de
Principio de Arquimedes
Arquimedes
Exercícios
Exercícios
1. Trinta mililitros de uma solução anestésica contida numa seringa de 5 g tem uma massa combinada de 80 g. Determine a densidade da solução anestésica.
2. A densidade de um radiofármaco é 0,75 g cm-3. Determine a massa de 2,0 litros deste radiofármaco Nota: 1 litro = 1000 cm3.
3. Determine o tamanho apropriado de um recipiente necessário para manter 0,7 g de éter que tem uma densidade de 0,62 g.cm-3.
4. Um cubo de alumínio sólido tem dimensões de 6 polegadas (6 in) de comprimento em cada lado. Dado que a densidade do alumínio é 170 lb ft-3, determine a sua massa. Dado : 1 pé = 1 ft = 12 in = 30,48 cm.
5. O osso tem uma densidade de 1,06 g cm-3. a) Determine a densidade relativa do osso. b) Determine a massa de 1 cm3de osso.
6. Tocando um disco, uma agulha de fonógrafo exerce 3,5 g dentro de uma área circular de 0,30 mm de raio. Determine a pressão exercida pela agulha do fonógrafo no disco.
7. Assuma que a área de um pé de uma pessoa de 80 kg é 25 cm x 6 cm. Determine a pressão que a pessoa exerce no chão enquanto está em pé.
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9. Um exemplo do Princípio de Pascal é visto no macaco hidráulico, mostrado na Figura abaixo. Se uma força de 300 N é aplicada a um pistão de 1 cm2de área transversal, determine a força de ascensão transmitida a um pistão de área transversal de 100 cm2.
10. Uma baleia pesa 5,4 x 105N. Determine o empuxo requerido para suportar a baleia no seu "habitat" natural, o oceano, quando ela está completamente sub-mersa. Assuma que a densidade da água do mar é 1030 kg m-3 e que a densidade da baleiaρ
