Densidade e pressão

 

 Hidrostática é a parte da mecânica que estuda as principais propriedades e características de líquidos em equilíbrio.

Densidade (d)

 A densidade de um corpo (no caso um líquido) pode ser definida como sendo a grandeza física que fornece a quantidade de massa (matéria)  de que está concentrada num determinado volume. Chamando de m a quantidade de massa contida em certo volume V, a expressão matemática da densidade é:

 Na figura abaixo cada balança fornece a massa de três volumes idênticos de alumínio, chumbo e ouro. Observe que

elas indicam massas diferentes, pois suas densidades são diferentes, ou seja, no mesmo volume possuem concentrações diferentes de massa.

 Quando o volume de certa substância é homogêneo, a densidade (d=m/v) do corpo coincide com sua massa específica (ρ=m/v) e, para diferenciá-las considere um corpo oco onde a densidade leva em conta o volume total e a massa específica apenas a parte que contém a substância.

 No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade de densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m3), mas são usados também o grama por centímetro cúbico (g/cm3) e o quilograma por litro (kg/L). Relações:

1g=10-3kg  ---  1cm3=10-6m3   ---  1g/cm3=103kg/m3   ---  1g/cm3=10-3kg/10-3L  ---  1gcm3=1 kg/L

Regra prática:

O que você deve saber

 

Se você tiver uma mistura de duas substâncias P e Q, de densidades dP=mP/VP e dQ=mQ/VQ, a desndidade da mistura será dm=(mP + mQ)/(VP + VQ)

 g/cm3=1kg/L

 

Pressão

 

 Seja uma força  aplicada sobre uma superfície de área S. A pressão P exercida pela força  sobre a área S é fornecida pela expressão;

 

 A unidade de pressão no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o newton por metro quadrado (N/m2) também denominado de pascal (Pa)

Uma outra unidade de pressão muito utilizada é a atmosfera (atm) e 1atm≈105Pa

 Observe na fórmula acima que para uma mesma força, quanto menor a área maior será a pressão exercida pela força.

 Como exemplos práticos, observe a s figuras abaixo:

 

 

O que você deve saber

 

 Se a força  estiver inclinada de um ângulo β em relação à horizontal, a parcela dessa força que exerce a pressão é a

componente vertical de , ou seja, é Fsenβ, conforme a figura abaixo.

 

 

Exercícios