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Aula 2Aula 2: Estática dos Fluidos – Parte 2
Princípio de Arquimedes e Tensão Superficial
Física Teórica IIFísica Teórica II
Prof. Anibal Livramento da Silva Netto
Colegiado de Engenharia Mecânica
(CENMEC)
Propriedades dos Fluidos: respostas a tensões
� A diferença fundamental entre sólidos e fluidos
está na forma de responder às tensões tangenciais
(ou de cisalhamento).(ou de cisalhamento).
� Fluidos reais opõem resistência ao escoamento
(ou deslizamento relativo de camadas
adjacentes): viscosidade do fluido.
� A viscosidade do fluido depende da taxa de
variação espacial da velocidade relativa de
deslizamentos.
Densidade e Massa Específica
Quando o corpo é maciço e homogêneo, feito de Quando o corpo é maciço e homogêneo, feito de
uma só substância, massa específica e densidade uma só substância, massa específica e densidade
representam a mesma coisa.representam a mesma coisa.
Forças sobre um fluido: volumétricas e superficiais
Forças volumétricasForças volumétricas: de longo alcance, atuam sobre todos os
pontos do meio contínuo. Força resultante sobre um
elemento de volume é proporcional ao volumeproporcional ao volume.elemento de volume é proporcional ao volumeproporcional ao volume.
Forças superficiaisForças superficiais: interatômicas, de curto alcance. Atuam na
interface entre porções adjacentes de fluido. A força
superficial sobre um elemento de superfície é
proporcional à área desse elemento, e a força por unidade de
área corresponde à tensão.
Fluido incompressível no campo gravitacional: Lei de Lei de StevinStevin e Princípio de PascalPrincípio de Pascal
Pressão em uma porção de fluido aumenta
com a profundidade. Lei de Lei de StevinStevin
Uma variação de pressão aplicada em um fluido confinado
é transmitida, sem redução, a todos os pontos do fluido e
às paredes do recipiente.
Princípio de PascalPrincípio de Pascal
Princípio de Arquimedes e Empuxo
UmUm corpocorpo totaltotal ouou parcialmenteparcialmente mergulhadomergulhado emem
umum fluidofluido sofresofre umum empuxoempuxo dede baixobaixo parapara
cimacima igualigual aoao pesopeso dodo fluidofluido porpor eleele
deslocadodeslocado.
Exercícios
22-- Um bloco maciço de chumbo, de 200 g, e um bloco maciço de cobre,
de 200 g, estão totalmente imersos em um aquário cheio de água.
Cada bloco está suspenso por um cordão, logo acima do fundo do
aquário. Considerando que a densidade do cobre é menor do que a doaquário. Considerando que a densidade do cobre é menor do que a do
chumbo, qual das afirmativas seguintes é verdadeira?
(a) A força de empuxo sobre o bloco com mais denso é maior do que a
força de empuxo sobre o bloco menos denso.
(b) A força de empuxo sobre o bloco menos denso é maior do que a
força de empuxo sobre o bloco mais denso.
(c) A força de empuxo é a mesma para os dois blocos.
Referências
TIPLER, P. A., Física para cientistas e engenheirosFísica para cientistas e engenheiros, volume 1: mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica, LTC (Rio de mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica, LTC (Rio de Janeiro), 6ª edição, 2009.
NUSSENZVEIG, H. M., Curso de Física BásicaCurso de Física Básica, volume 2, Edgard Blücher (São Paulo), 4ª edição, 2002.