Hidrostática
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A hidrostática, também chamada fluidostática (hidrostática refere-se a água, que foi o primeiro fluido a ser estudado, assim por razões históricas mantém-se o nome) é a parte da física que estuda as forças exercidas por e sobre fluidos em repouso.
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[editar] Forças decorrentes da pressão
A pressão, que é uma força exercida pela água ou qualquer outro fluido numa superfície qualquer, por exemplo, numa barragem ou numa comporta, determina-se pelas leis da hidrostática. A pressão exercida pela água é sempre perpendicular à superficie ( da barragem ou da comporta ) e varia com a profundidade.
[editar] Pressão hidrostática
Considere um volume cubico de água. Estando este em repouso, o peso da água acima dele necessariamente estará contra-balançado pela pressão interna neste cubo. Para um cubo cujo volume tende para zero, ou seja um ponto, esta pressão pode ser exprimida por
em que, usando unidades no sistema SI,
P é a pressão hidro (em pascais);
ρ é a massa específica da água (em kilogramas por metro cúbico);
g é a aceleração da gravidade (em metros por segundo quadrado);
h é a altura do líquido por cima do ponto (em metros).
No caso de a pressão atmosférica não ser desprezível, é necessário acrescentar o valor da sua pressão, tomando a equação o seguinte aspecto
[editar] Lei de Arquimedes
Também chamado frequentemente de Princípio de Arquimedes (ver o artigo principal):
Um corpo sólido imerso num fluido sofre a ação de uma força dirigida para cima igual ao peso do fluido deslocado.
- FE = Wfluido = ρfluido . Vdeslocado . g
Isto é devido à pressão hidrostática no fluido.
No caso de um navio, o seu peso é contra-balançado por uma força de impulsão igual ao volume de água que desloca, que corresponderá ao volume submerso do navio. Se lhe for acrescentada mais carga, esse volume submerso vai aumentar, e, com ele, a força de impulsão, permitindo ao barco flutuar. No Brasil, dá-se o nome de empuxo a esta força.
A descoberta do princípio da impulsão é atribuída a Arquimedes.
[editar] Lei de Pascal
A Lei de Pascal enuncia-se da seguinte forma:
Uma variação de pressão provocada num ponto de um fluido em equilíbrio transmite-se a todos os pontos do fluido e às paredes que o contêm.
Considerando a pressão num ponto A com uma altura h como pA, se variarmos a sua pressão em Δp, a sua pressão passará a ser
Como A é um ponto genérico, todos os pontos do fluido serão acrescidos de Δp
Mas, 
Então para dois pontos distintos no fluido, A e B
ΔpA = ΔpB
Logo, 
Uma aplicação prática é a prensa hidráulica. Para um êmbolo de 10m² e outro de 1m², uma força equivalente a 70kg será suficiente para levantar um veículo que pese 700kg, no outro êmbolo.
[editar] Ligações externas
Princípio de Pascal O pricípio de Pascal pode ser usado para explicar como um sistema hidráulico funciona. Um exemplo comum deste sistema é o elevador hidráulico usado para levantar um carro do solo para reparos mecânicos.
Princípio de Pascal: A pressão aplicada a um fluido dentro de um recepiente fechado é transmitida, sem variação, a todas as partes do fluido, bem como às paredes do recepiente.
A explicação para o princípio de Pascal é simples. Caso houvesse uma diferença de pressão, haveriam forças resultantes no fluido, e como já discutimos acima, o fluido não estaria em repouso.
Em um elevador hidráulico uma pequena força aplicada a uma pequena área de um pistão é transformada em uma grande força aplicada em uma grande área de outro pistão (veja figura abaixo). Se um carro está sobre um grande pistão, ele pode ser levantado aplicando-se uma força F1 relativamente pequena, de modo que a razão entre a força peso do carro (F2) e a força aplicada (F1) seja igual à razão entre as áreas dos pistões.
P1 = P2 , logo F1/A1 = F2/A2 , e F1/F2 = A1/A2 [1.5]
Embora a força aplicada (F1) seja bem menor que a força peso (F2), o trabalho realizado é o mesmo. Trabalho é força vezes distância. Logo, se a força no pistão maior (peso) for 10 vezes maior do que a força no pistão menor (aplicada), a distância que ela percorre será 10 vezes menor. Isto se deve à conservação de volume:
V1 = V2, logo x1 . A1 = x2 . A2, ou seja x1/x2 = A2/A1 = F2/F1
[editar] Ver também
- Arquimedes
- Hidráulica
- Hidrodinâmica
- Pascal
- Empuxo
- Sifão
- Prensa hidráulica
- Vasos comunicantes
- Pressão
