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domingo, 21 de setembro de 2014

FÍSICA - HIDROSTÁTICA

A hidrostática, também conhecida como estática dos fluídos, é a parte da física que estuda as forças exercidas por e sobre os fluídos em estado de repouso.
A hidrostática, que também é conhecida como a estática dos fluídos, é a parte da física que estuda as forças exercidas por e sobre os fluídos em estado de repouso. Como a água foi o primeiro fluído a ser estudado, o nome “hidro”, que significa água, permaneceu por motivos históricos.
Para um desavisado, as leis que regem a hidrostática podem passar despercebidas, mas para alguém com um olhar mais atento, as leis estão presentes em quase tudo que vemos, como por exemplo, a água que fluí por através de nossas torneiras, em nossas casas, ou na energia gerada pelas usinas hidrelétricas e suas imensas represas.
As leis que regem a hidrostática estão intimamente ligadas aos conceitos da pressão, e, portanto, para entendê-las, é fundamental que se entenda a pressão.
Um exemplo da pressão exercida pela água ocorre quando entramos em uma banheira cheia de água, ou então em uma piscina. Quanto maior a quantidade de água, maior será a pressão que ela exercerá sobre nós e quanto mais profundo for nosso mergulho, maior ainda será a pressão exercida.
Se ao invés de água, a piscina estiver cheia de um líquido mais denso e viscoso, como o óleo, por exemplo, a pressão sobre nós será maior ainda. E o peso também. E ao citarmos o peso, percebemos que estamos falando de força de gravidade. E ela influencia de modo determinante na pressão do líquido sobre nosso corpo. E essa pressão recebe o nome de pressão hidrostática.
É com base nessa observação, que se pode afirmar que a pressão hidrostática é fruto dos seguintes fatores: profundidade, densidade do líquido (fluído) e da gravidade local.
 Esses três fatores formam uma expressão matemática utilizada para determinar a pressão hidrostática:
 Pr = d.g.h
Segundo essa expressão, ‘d’ representa a densidade do líquido (fluído), ‘g’ representa a aceleração da gravidade e ‘h’ representa a profundidade.
Por ter sido publicada pela primeira vez pelo físico holandês Simão Stevin, em 1586, essa expressão ficou conhecida no mundo da física como sendo a Lei de Stevin.
Essa lei proporcionou como principal consequência o fato de determinar que independentemente da área de contato do líquido, sua pressão hidrostática poderá ser a mesma, desde que os dois líquidos estejam com a mesma altura.
Há ainda, além da Lei de Stevin, outros princípios importantes dentro da hidrostática, e o mais famoso de todos é o que chamamos de Princípio de Arquimedes. Segundo esse principio, um corpo sólido imerso em um fluído sofrerá a ação da força dirigida para cima igual ao peso do fluído deslocado.
É esse principio que explicar porque, por exemplo, os barcos conseguem flutuar na água.
A pressão atmosférica também é uma forma de pressão hidrostática, que é proporcionada pelo peso do ar acima do ponto de medição. Por causa desse conceito foi possível determinar que áreas com menor massa atmosférica acima do local tem baixa pressão atmosférica, enquanto que áreas com maior massa atmosférica acima do local tem alta pressão atmosférica. Por isso quanto maior for a altitude de um local, menor será sua pressão atmosférica.
Aplicação da Dica do Enem para o princípio de Pascal é a seguinte:
Física Pascal  Enem
Esquema de um elevador hidráulico
As máquinas hidráulicas são instrumentos capazes de multiplicar forças que estão presentes em nosso cotidiano. Elas estão nos shopping centers, nos veículos automotivos e nos postos de gasolina, por exemplo. Apesar das diferentes aplicações, todas as máquinas hidráulicas têm em comum a possibilidade de serem explicadas a partir do princípio de Pascal.
princípio de Pascal foi enunciado pelo famoso físico e matemático Blaise Pascal, o qual, por meio de experimentos com líquidos, constatou que o aumento de pressão em um ponto do líquido é igual ao aumento provocado em outro ponto. Pascal enunciou esse fato da seguinte forma: “o acréscimo de pressão, em um ponto de líquido em equilíbrio, transmite-se integralmente a todos os pontos deste líquido”. Esse é um princípio muito importante, pois explica o funcionamento das máquinas hidráulicas.
Os elevadores hidráulicos encontrados nos postos de combustíveis funcionam da seguinte forma: formados por dois recipientes contendo óleo, de área de secção reta diferente, de formato cilíndrico e comunicantes entre si. Aplica-se uma força de intensidade F sobre o pistão de menor área provocaremos um acréscimo de pressão no líquido, de forma que esse acréscimo vai se distribuir por todos os pontos do fluido até chegar ao pistão de maior área. Ao alcançar este, surgirá uma força de baixo para cima fazendo com que o objeto que está do outro lado seja suspenso. Esse princípio de funcionamento se aplica aos freios hidráulicos dos automóveis e a presa hidráulica, por exemplo.
Tava achando que era só leitura? Nada disso, na Dica do Enem sempre tem exercício e com a resposta no final. Bóra resolver o exercício de Física enem com o Princípio de Pascal?
Questão: A ferramenta usada em oficinas mecânicas para levantar carros chama-se macaco hidráulico. Em uma situação é preciso levantar um carro de massa 1000kg. A superfície usada para levantar o carro tem área 4m², e a área na aplicação da força é igual a 0,0025m². Dado o desenho abaixo, qual a força aplicada para levantar o carro?
Física Pascal  Enem
Resposta:
http://blogdoenem.com.br/enem-2013-fisica-teorema-de-pascal/
http://www.colegioweb.com.br/wp-content/uploads/2014/01/Principio-de-Arquimedes.jpg

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