Formulário Hidrostática

Formulário completo de Física com informações úteis

(Dicas para vestibulares)

Hidrostática 01

 Densidade e Pressão

Densidade

Massa específica

Informações úteis (dicas para vestibulares)

Podemos obter as duas grandezas massa específica e densidade utilizando fórmulas idênticas, 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.

PRESSÃO P

Informações úteis (dicas para vestibulares)

Outra unidade de pressão muito utilizada é a atmosfera (atm) e 1atm ≈ 10⁵ Pa.

 Observe na fórmula P =  que para uma mesma força, quanto menor a área maior será a

pressão exercida pela força.

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(Dicas para vestibulares)

Hidrostática 2

Teorema de Stevin – Pressão Hidrostática – Vasos Comunicantes

Teorema Fundamental da Hidrostática ou Teorema de Stevin

Informações úteis (dicas para vestibulares)

Os reservatórios de água de uma cidade, interligados aos de uma residência, funcionam como um sistema de vasos comunicantes, onde, devido à tendência de nivelarem suas alturas, os

reservatórios de água da cidade devem estar numa altura superior aos das residências e estes, numa altura superior às das torneiras, chuveiros, descargas, etc.

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(Dicas para vestibulares)

Hidrostática – 03

Pressão Atmosférica (Experiência de Torricelli) e Vasos comunicantes com líquidos imiscíveis em equilíbrio

Pressão atmosférica

Experiência de Torricelli

Informações úteis (dicas para vestibulares)

A pressão atmosférica depende da altitude (P_atm = d_ar.g.h), conforme indica o gráfico abaixo

Vasos comunicantes com líquidos imiscíveis

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(Dicas para vestibulares)

Hidrostática 04

Princípio de Pascal

Enunciado e equação do Princípio de Pascal

Informações úteis (dicas)

Relação entre as alturas dos êmbolos em seus deslocamentos

Observe as figuras e verifique que o volume ∆V de líquido deslocado pelo êmbolo menor ao descer h₁ é o mesmo que o do êmbolo maior ao subir h₂.

Observe na expressão F₁.h₁ = F₂.h₂ que o trabalho realizado nos deslocamentos de cada êmbolo é o mesmo já que W₁ = F₁.d₁ = F₁.h₁ e W₂= F₂.d₂ = F₂.h₂, ou seja, W₁ = W₂.

Assim, num elevador hidráulico (ou outros dispositivos que funcionam sob o mesmo princípio) não existe perda nem ganho de energia mecânica.

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(Dicas para vestibulares)

Hidrostática – 05

Teorema de Arquimedes – Empuxo

Enunciado do princípio de Arquimedes

Expressão matemática do Empuxo

Informações úteis (dicas para vestibulares)

Expressão matemática do peso (força vertical e para baixo)

Qualquer corpo sólido, quando imerso no ar, também sofre empuxo, pois desloca um volume igual ao seu, de ar. Mas, esse empuxo é práticamente desprezível, porque o peso do volume da massa de ar deslocada é insignificante.

Causa do Empuxo

Os submarinos possuem tanques de ar (câmaras de flutuação) que são instaladas entre as estruturas interna e externa do casco, com paredes bem reforçadas para resistirem à pressão. O sobe e desce do submarino depende da quantidade de água nesses tanques, que podem aumentar ou diminuir devido ao ar comprimido.

Um pedaço de gelo flutua em equilíbrio térmico com certa quantidade de água depositada em um balde.

À medida que o gelo derrete o nível da água no balde não se altera.

A densidade do gelo é menor que a densidade da água, ou seja, o gelo ocupa mais espaço do que a quantidade de água equivalente.

Assim, o volume de água proveniente do gelo derretido é igual ao volume de gelo que estava imerso. Por esse motivo, o nível da água no balde não se altera.

Observação: Baseado nisso, observe que o derretimento de um iceberg (que fica flutuando parcialmente imerso na água) não altera o nível do mar o que ocorre no oceano Ártico.

Mas, existe muito gelo sobre as montanhas e muito mais gelo sobre o continente do Polo Sul. É justamente este gelo que, ao derreter, escorre para o mar e contribui para o aumento do nível de água.