III.

Fluidos

1. Massa Específica
A massa específica ߩ de um material é definida como a massa do material por unidade de volume: ߩ=

∆݉
.
∆ܸ

Quando uma amostra do material é muito maior do que as dimensões atômicas.
Costumamos escrever a equação acima na forma
ߩ=

݉
.
ܸ

2. Pressão de um Fluido
Um fluido é uma substância que pode escoar; os fluidos se amoldam aos contornos do recipiente porque não resistem a tensões de cisalhamento. Podem, porém, exercer uma força perpendicular à superfície. Essa força é descrita em termos da pressão p:
‫=݌‬

∆‫ܨ‬
,
∆‫ܣ‬

onde ∆‫ ܨ‬é a força que age sobre um elemento da superfície de área ∆‫ .ܣ‬Se a força é uniforme em uma área plana, a equação acima pode ser escrita na …exibir mais conteúdo…

De que profundidade partiu? Que risco possivelmente fatal está correndo?
Exemplo 3: O tubo em forma de U da figura abaixo contém dois líquidos em equilíbrio estático: no lado direito existe água de massa específica ߩ௔ = 998 ݇݃/݉ଷ e no lado esquerdo existe óleo de massa específica desconhecida ߩ௫ . Os valores das distâncias indicadas na figura são
݈ = 135 ݉݉ e ݀ = 12,3 ݉݉. Qual é a massa específica do óleo?

4. Princípio de Pascal
Uma variação da pressão aplicada a um fluido contido em um recipiente é transmitida integralmente a todas as partes do fluido e às paredes do recipiente.

5. Princípio de Arquimedes
Quando um corpo está total ou parcialmente submerso em um fluido, uma força de
ሬሬሬԦ
empuxo ‫ܨ‬௘ exercida pelo fluido age sobre o corpo. A força é dirigida para cima e tem um módulo dado por
‫ܨ‬௘ = ݉௙ ݃, onde ݉௙ é a massa do fluido deslocado pelo corpo.
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Quando um corpo flutua em um fluido, o módulo ‫ܨ‬௘ do empuxo (para cima) é igual ao módulo ‫ ܨ‬da força gravitacional (para baixo) que age sobre o corpo. O peso aparente de um
௚
corpo sobre o qual atua um empuxo está relacionado ao peso real através da equação
‫݋ݏ݁݌‬௔௣ = ‫ܨ − ݋ݏ݁݌‬௘ .
Exemplo 4: Na figura abaixo, um bloco de massa específica ߩ = 800 ݇݃/݉ଷ flutua em um fluido de massa específica ߩ௙ = 1200 ݇݃/݉ଷ . O bloco tem uma altura ‫( .݉ܿ 6 = ܪ‬a) Qual é a altura ℎ da parte submersa do bloco? (b) Se o bloco for totalmente imerso e depois liberado,