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Pressão, líquido em equilíbrio estático e líquido em aceleração

A pressão em fluidos desempenha um papel vital na física e engenharia. Em um líquido em equilíbrio estático, a pressão é transmitida uniformemente em todas as direções, enquanto em um líquido em aceleração, as forças resultantes podem causar variações de pressão. Esses conceitos são essenciais para compreender o comportamento de fluidos em repouso e em movimento, com aplicações em áreas como a hidrostática e aerodinâmica.

PRESSÃO

As forças que os fluidos exercem sobre um corpo se espalham pela superfície desse corpo. A grandeza que mede essa força espalhada pela superfície é denominada pressão.

Considerada uma superfície de área A sobre a qual estão aplicadas forças perpendiculares sendo FR→ a força resultante podemos definir a pressão média Pm exercida por FR→ sobre a superfície como

A unidade de pressão é a unidade de força por unidade de área.

No SI a unidade N/m² foi chamada de Pascal (Pa).

RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO

Já reparou em filmes, ou na vida real, que se for preciso andar sobre um lago congelado as pessoas devem rastejar? Isso se dá porque a resistência dos materiais não está ligada muitas vezes com a força de atuação, mas sim com a pressão exercida. Uma pessoa de pé ou rastejando possui a mesma força peso, mas em questão a pressão exercida sobre a superfície as duas situações são bem diferentes. Quando a pessoa se encontra de pé concentra todo o seu peso sobre a superfície de contato dos seus pés com a superfície enquanto quando está deitada ela concentra o seu peso sobre uma área de contato bem maior.

Sendo a força resultante constante, quanto maior a área de contato menor será a pressão exercida.

Exemplo: Um tijolo em formato de paralelepípedo retângulo de massa igual a 2 kg está apoiado em uma mesa. Sendo a face do tijolo um retângulo de dimensões 20 cm por 10 cm e a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s2 qual a pressão exercida do tijolo sobre a mesa?

LÍQUIDO EM EQUILÍBRIO ESTÁTICO E LÍQUIDO EM ACELERAÇÃO

Seja um líquido em equilíbrio estático dentro de um recipiente de formato qualquer sob ação da gravidade.

A superfície livre do líquido deve ficar perpendicular à aceleração da gravidade g, isto é, na horizontal.

Suponhamos agora que seja aplicada uma força sobre o recipiente, de modo que ele adquira uma aceleração horizontal a→.

Por inércia inicialmente o líquido tende a ficar para atrás, após a oscilação, o líquido fica em equilíbrio estático em relação ao recipiente, com sua superfície livre formando um ângulo θ com a horizontal.

Tudo isso se passa de forma que teremos uma gravidade adicional gA→, perpendicular a superfície do líquido, que iremos chamar de gravidade aparente.

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