Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3)...
Transcript of Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3)...
![Page 1: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/1.jpg)
Estática dos Fluidos (parte 3)
Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill
![Page 2: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/2.jpg)
Empuxo de objeto totalmente submerso
![Page 3: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/3.jpg)
Empuxo de objeto Flutuante
OBS: no caso de objeto flutuante, peso = empuxo
![Page 4: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/4.jpg)
Exemplo de aplicação: hidrômetro (densímetro)
• Para medir densidade de líquidos
![Page 5: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/5.jpg)
Exemplo de aplicação: hidrômetro (densímetro)
• Calibra-se na água (h=0, ou seja, referência)
• Em outro fluido, h ≠ 0
• Combinando
𝑊 = 𝛾𝐻2𝑂∀
𝑊 = 𝛾𝑓 ∀ − 𝐴ℎ
ℎ = ∀
𝐴 1 −
𝛾𝐻2𝑂
𝛾𝑓
![Page 6: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/6.jpg)
Fluido linearmente acelerado
• Recipiente contendo fluido é acelerado linearmente
• Todas as partículas se movem de forma idêntica
• Movimento de corpo rígido
• Não há movimento relativo entre elas
• Não há taxa de deformação
![Page 7: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/7.jpg)
Fluido linearmente acelerado
• Considere um referencial com ax ≠ 0 e az ≠ 0
![Page 8: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/8.jpg)
Fluido linearmente acelerado
• Para gravidade orientada no sentido negativo do eixo z
• Integrando entre 2 pontos arbitrários
• Para pontos 1 e 2 na superfície livre: pressão atmosférica
𝑑𝑃 = −𝜌𝑎𝑥𝑑𝑥 − 𝜌 𝑔 + 𝑎𝑧 𝑑𝑧
𝑃2 − 𝑃1 = −𝜌𝑎𝑥 𝑥2 − 𝑥1 − 𝜌 𝑔 + 𝑎𝑧 𝑧2 − 𝑧1
𝑡𝑔𝜃 =𝑎𝑥
𝑔 + 𝑎𝑧
![Page 9: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/10.jpg)
Ou, alternativamente, a pressão pode ser calculada entre o pto A e ao pto na SL verticalmente acima
![Page 11: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/11.jpg)
Sistema com fluido em rotação
• Recipiente contendo fluido possui velocidade angular constante
• Todas as partículas se movem de forma idêntica
• Movimento de corpo rígido
• Não há movimento relativo entre elas
• Não há taxa de deformação
• Cada partícula de fluido estará sujeita à aceleração centrípeta
![Page 12: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/12.jpg)
Sistema com fluido em rotação
![Page 13: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/13.jpg)
Sistema com fluido em rotação
![Page 14: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/14.jpg)
Sistema com fluido em rotação
Para uma pressão de referência P0 em (r,z) = (0,0)
Logo, a superfície livre tem a forma de um parabolóide.
![Page 15: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Estática dos Fluidos (parte 3)franklin/EM461/pdf/estatica3.pdf · Estática dos Fluidos (parte 3) Ref. White F.M., Mecânica dos Fluidos, McGraw-Hill](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081409/607a18de62bc3f7ec22ddecd/html5/thumbnails/16.jpg)