pressão hidrostática
Introdução
Em geral
A pressão exercida pelo líquido é a pressão termodinâmica que intervém na equação constitutiva e na equação de movimento do fluido, em alguns casos especiais esta pressão coincide com a pressão média ou mesmo com a pressão hidrostática.
pressão hidrostática
Um fluido pesa e exerce pressão no teto, no chão e no fundo do recipiente que o contém e na superfície de qualquer objeto nele submerso. Esta pressão, denominada “pressão hidrostática”, provoca nos fluidos em repouso, uma “força” perpendicular às paredes do recipiente ou à superfície do objeto submerso independentemente da orientação das faces. Se o líquido fluísse, as forças resultantes das pressões não seriam mais necessariamente perpendiculares às superfícies. Esta pressão depende da densidade do líquido em questão e da altura do líquido em relação ao ponto a partir do qual é medida.
É calculado usando a seguinte expressão:
hum, k.
Onde, usando unidades SI,.
Pressão média
Num fluido em repouso, a pressão num ponto é constante em qualquer direção e, portanto, a pressão média, calculada em todas as direções, coincide com a pressão hidrostática. Contudo, num fluido em movimento este não é necessariamente o caso. Em qualquer fluido, a pressão média é definida a partir do traço do tensor de tensão do fluido:
Num fluido newtoniano a pressão média coincide com a pressão termodinâmica ou hidrodinâmica em três casos importantes:
Num fluido em repouso nos pontos onde o fluido está em contato com uma superfície sobre a qual exerce uma pressão uniforme, a pressão média é obviamente:.
Onde:.
pressão hidrodinâmica
Num fluido em movimento geral, ao medir a pressão segundo diferentes direções em torno de um ponto, ela não será constante, dependendo da direção onde a pressão é máxima e mínima, e da direção e valor da velocidade nesse ponto.
Na verdade, num fluido newtoniano cuja equação constitutiva, que relaciona o tensor de tensão com o tensor de taxa de deformação:
Onde:.
Pode-se comprovar que a pressão hidrodinâmica está relacionada com a pressão média por:.
Onde:.
Referências
- [1] ↑
- [2] ↑ Knight, PhD, Randall D. (2007). «Fluid Mechanics» (google books). Physics for Scientists and Engineers: A Strategic Approach (en inglés estadounidense) (2nd edición). San Francisco: Pearson Addison Wesley. p. 1183. ISBN 978-0-321-51671-8. Consultado el 6 de abril de 2020. «Pressure itself is not a Force, even though we sometimes talk "informally" about the "force exerted by the pressure. The correct statement is that the Fluid exerts a force on a surface. In addition, Pressure is a scalar, not a vector. ».: https://books.google.com/books?id=32yzygAACAAJ&q=Physics+for+Scientists+and+Engineers:+A+Strategic+Approach