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Pressão em um ponto de um líquido

Na Física estudamos um ramo bastante interessante: a Hidrostática, responsável por estudar as propriedades que estão ligadas aos fluidos (lembrando que um fluido pode ser um gás ou um líquido), que, por sua vez, estão sujeitos à ação da força da gravidade. É interessante ressaltar que um fluido é uma substância que pode escoar, ou seja, ele não apresenta forma própria e assume sempre a forma de qualquer recipiente no qual se encontra inserido.

Alguns fluidos representam um papel fundamental em nosso cotidiano. Alguns deles, vitais, circulam em nosso corpo. Nos automóveis, há fluidos nos pneus, no tanque do combustível, nos sistemas de freios e de direção, no sistema de ar-condicionado, etc.

De acordo com a figura abaixo, podemos ver que quando um líquido contido em um recipiente aberto está em repouso, um ponto localizado em seu interior é pressionado pela coluna líquida acima dele, que também é pressionado pela atmosfera. Levando isso em consideração, vamos calcular, ou melhor, determinar, a pressão total p no ponto P, situado a uma profundidade h, em um líquido em equilíbrio.

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Recipiente cilíndrico

Como mencionamos anteriormente, o ponto P está sendo pressionado tanto pela coluna líquida acima dele quanto pela atmosfera. Dessa forma, podemos determinar a pressão total exercida no ponto P somando a pressão atmosférica, ou seja, a pressão que o ar exerce sobre o líquido, com a pressão da coluna líquida de altura h. Dessa forma, temos:

P=Patm  +  Pcoluna
P=Patm  +  μ .  g .  h

É prático considerar a origem do referencial na superfície do líquido e orientá-lo para baixo, medindo a coluna de água como profundidade. O gráfico da pressão P em função da profundidade h é retilíneo, conforme mostra a figura abaixo. Perceba que, quando a altura é h = 0, a pressão exercida na superfície do líquido é a própria pressão atmosférica, assim temos: P = Patm.

Gráfico da pressão em função da altura do ponto P.

O êmbolo de uma seringa exerce sobre o fluido uma pressão que é transmitida a todos os pontos do líquido
O êmbolo de uma seringa exerce sobre o fluido uma pressão que é transmitida a todos os pontos do líquido
Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva
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Lista de Exercícios

Questão 1

Um mergulhador que atinge uma profundidade de 50 m em um lago sofre, em relação à superfície, uma variação de pressão, em N/m2, graças ao líquido, estimada em:

Dados: d (água) = 1,0 g/cm3; g = 10 m/s 2.

a) 50

b) 5,0 x 10 2

c) 5,0 x 10 3

d) 5,0 x 10 4

e) 5,0 x 10 5

Questão 2

(UFPE) Um tubo fechado contém dois líquidos não miscíveis de densidades d1 e d2. Na parte superior é feito vácuo. Mantendo-se o tubo na vertical, verifica-se que as colunas dos líquidos têm comprimentos L1 e L2, respectivamente, como indicado na figura. Considerando a aceleração da gravidade local igual a g, determine o valor da pressão no fundo do recipiente.

a) gd1 (L1 + L2)

b) gd2 (L1 + L2)

c) g (d1 + d2) (L1 + L2)

d) g(d1 – d2) (L1 + L2)

e) g(d1L1 + d2L2)

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