Pressão Exercida por um Fluido
Conceitos Utilizados
Pressão Pressão é a relação entre uma determinada força e sua área de distribuição. O termo pressão é utilizado em diversas áreas da ciência como uma grandeza escalar que mensura a ação de uma ou mais forças sobre um determinado espaço, podendo este ser líquido, gasoso ou mesmo sólido. A pressão é uma propriedade intrínseca a qualquer sistema, e pode ser favorável ou desfavorável para o homem: a pressão que um gás ou vapor exerce sobre a pá de uma hélice, por exemplo, pode ser convertida em trabalho. Por outro lado, a pressão da água nas profundezas do oceano é um dos grandes desafios para os pesquisadores que buscam novas fontes de recursos naturais (HALIDDAY, 1996). Fluido Um fluido é uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento, não importando o quão pequena possa ser essa tensão. Um subconjunto das fases da matéria, os fluidos incluem os líquidos, os gases, os plasmas e, de certa maneira, os sólidos plásticos. Os fluidos compartilham a propriedade de não resistir à deformação e apresentam a capacidade de fluir (SEARS, 2008).
Densidade A densidade (também massa volúmica ou massa volumétrica) de um corpo define-se como o quociente entre a massa e o volume desse corpo. Desta forma pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentração de massa em determinado volume.Desenvolvimento
Chegando a onde queremos!
Retomando a equação que começamos a construir, onde é a massa e a aceleração gravitacional, podemos pensar na densidade para substituir nossa variável massa, por variáveis que podemos obter de forma mais fácil. Sendo assim:
onde representa o volume do fluido. Isolando a massa, podemos chegar à seguinte expressão: Onde representa a densidade, como acredito já ter sido percebido! Substituindo a expressão que encontramos para a massa dentro da força peso, obtemos: Olhando para a figura acima, podemos escrever o volume como sendo o produto da área da base () pelo comprimento da altura (), . Substituindo a expressão para o volume na força peso: E por fim, esta na expressão da pressão: Simplificando: Sendo a densidade do fluido, sua altura com relação ao ponto que queremos medir a pressão e a aceleração da gravidade!Exercício
Pressão
Qual é a pressão exercida sobre o mergulhador, por um fluido com densidade se há uma coluna de fluido de acima dele?