Ideias principais
A mecânica dos fluidos trata de líquidos e gases em repouso e em movimento. A pressão cresce com a profundidade, os objetos flutuam deslocando fluido e um fluido em movimento troca pressão por rapidez.
- A pressão à profundidade h é p = p₀ + ρgh. Atua igualmente em todas as direções e depende da profundidade, não da forma do recipiente.
- O empuxo é igual ao peso do fluido deslocado: F_b = ρVg. Um objeto flutua quando sua densidade média é menor que a do fluido.
- Num fluido incompressível a vazão é constante, então A₁v₁ = A₂v₂ e o fluido acelera nas seções estreitas.
- A equação de Bernoulli diz que, onde a rapidez é maior, a pressão é menor ao longo de uma linha de corrente (escoamento suave e sem atrito).
Equações principais
p = p₀ + ρghF_b = ρVgA₁v₁ = A₂v₂p + ½ρv² + ρgh = constantF₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂Re = ρvD ÷ μ
Exemplo resolvido
A água escoa a 1,0 m/s em um tubo de 4,0 cm de diâmetro que se estreita para 2,0 cm. A razão das áreas é (4 ÷ 2)² = 4, então v₂ = 4 × 1,0 = 4,0 m/s. Num tubo horizontal, a queda de pressão é ½ρ(v₂² − v₁²) = ½ × 1000 × (16 − 1) = 7500 Pa.
Erros comuns
- Usar a razão dos diâmetros em vez da razão das áreas na equação da continuidade.
- Misturar a pressão manométrica (acima da atmosférica) com a pressão absoluta.
- Achar que o empuxo depende do peso do próprio objeto. Depende do volume de fluido deslocado.
Prática
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