Mecânica dos Fluidos - Hidrostática | Relação entre Volume, massa específica e 2ª Lei de Newton ...
1. Referencial de volume
Como sabemos, a hidrostática é um campo da Mecânica dos Fluidos que estuda o comportamento de uma dada substância em repouso.
Na maioria dos casos, aplica-se este conceito físico ao nos depararmos com tanques e reservatórios na qual o fluxo não é inexistente ou desprezível.
Consideraremos um reservatório cilíndrico cheio de água (vide imagem ao lado).
Assim, temos a seguinte expressão para a definição do volume:
2. Referencial da massa específica
O valor desse volume influenciará a definição da massa específica, pela seguinte expressão:
3. Segunda Lei de Newton
As forças atuantes num fluido em repouso e incompressível comportam-se perpendiculares à superfície do recipiente. Por tanto, é apropriado relacionarmos a 2ª Lei de Newton afim de considerarmos a influência da aceleração da gravidade.
Aplicado [1] em [2] e isolando a massa, chegaremos a:
Essa formulação não está levando em consideração a influência de uma dada pressão externa e, caso essa seja a pressão atmosférica, chegamos a seguinte expressão:
O "Princípio de Stevin" estabelece a diferença de pressão entre dois pontos, sendo assim:
Para um ponto dentro do reservatório, temos a seguinte expressão quando a pressão externa é a pressão atmosférica:
Complemente o seu conhecimento. Veja o seguinte post relacionado:
Mecânica dos Fluidos - Hidrostática | Teorema de Stevin ... como assim?
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