Hidrostática no cotidiano

Alguns exemplos de aplicações das leis de hidrostática no nosso dia a dia.


Como um submarino consegue subir,descer ou mesmo permanecer parado ? 
Estando o submarino totalmente mergulhado na água, o volume de água deslocado pelo seu casco não se altera. Com isso, o empuxo da água sobre o submarino é constante.Com os reservatórios de água totalmente cheios, o peso do submarino torna-se maior do que o empuxo e o submarino
afunda. Acionadas as bombas hidráulicas dos reservatórios, pode-se retirar água dos mesmos, até que o peso torna-se igual ao empuxo,ficando a o submarino em equilíbrio. Com uma maior retirada de água dos reservatórios, o peso torna-se menor que o empuxo e o submarino sobe. À medida que o submarino vai saindo da água, diminui o peso da água deslocado pelo seu casco, fazendo o empuxo diminuir. Assim que o empuxo se iguala ao peso do submarino, ele se equilibra e estaciona, parcialmente submerso na água.

Como funciona o sistema de freios dos automóveis ?
Quando o motorista pisa no pedal do freio, provoca uma pressão que atua sobre um compartimento com óleo. A pressão se transmite por todo o óleo, inclusive dentro de um sistema de tubos que vai agir sobre as rodas do carro, travando-as. Faltando óleo no sistema de freios, o carro não pára, por isso, é importante a verificação do nível de óleo dos automóveis.

Quando tomamos um refrigerante com canudinho, o líquido sobe por ele. Como isso funciona? 
Quando se puxa com a boca o ar de um canudinho, a pressão diminui no interior do canudo, pois o ar que permanece se espalha e isso faz com que a pressão dentro do canudo fique menor. Então como a pressão atmosférica no líquido não se modificou, ela empurra o líquido para dentro do
canudo.


Por que motivo é melhor fazermos dois furos nas latas de óleo ou de azeite? 
Porque o ar entra por um dos furos e pressiona o líquido para que saia através do outro furo.

Segunda experiência: A garrafa submarino

   Neste vídeos as meninas utilizaram o principio de Arquimedes para nos demonstrar como que é feito para que os submarinos flutuem ou afundem.

   Mas porque isso acontece?

   Quando algo é mergulhado totalmente ou parcialmente este corpo sofrerá o empuxo. Sua formula é:

Empuxo = µLiquido . ValorSubmerso . Gravidade

   Para entender este experimento temos que o empuxo sempre tem o seu valor máximo e muitas vezes o objeto afunda por ter o seu peso maior que o empuxo

   As meninas utilizaram a densidade para que o "submarino" afundasse ou não, quando elas queriam que ele afundasse, o enchiam de água (assim aumentando a densidade) e quando queriam que ele flutuasse o enxiam de ar e desta forma expulsavam a água de dentro do submarino (diminuindo a densidade).

   

Lei de Stevin

A lei de Stevin tem a ver com verificar o que podemos fazer sobre a pressão atmosférica e a pressão nos líquidos. No campo da hidrostática, quando consideramos um líquido qualquer em equilíbrio, a gente tem grandezas para  observar: a densidade, gravidade e altura da coluna de líquido.

É possível escrever a pressão para dois pontos distintos da seguinte forma:

 P_A = d g h_A

P_B = d g h_B

Podemos ver que a pressão no ponto B será maior que a pressão do A, pois ele está numa profundidade maior e suporta uma coluna maior de líquido.

Tabela de fórmulas.

A tabela a seguir, resume as fórmulas de todos os conceitos da hidrostática.

Densidade
Pressão hidrostática
Teorema de Stevin
Teorema de Pascal	"O acréscimo de pressão exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém."
Empuxo
Empuxo
Peso aparente

Hidrostática

       Hidrostática é a parte da Física que estuda a força desempenhada por e sobre líquidos em repouso. Este nome faz referência ao primeiro fluido estudado, a água, é por isso que, por razões históricas, mantém-se esse nome. Fluido é uma substância que pode escoar com facilidade, não tem forma própria e tem a capacidade de modificar de forma ao ser submetido à ação e pequenas forças. A palavra fluido pode designar tanto líquidos quanto gases.

    Ao estudar hidrostática é de extrema importância falar de densidade, pressão, Princípio de Pascal, empuxo e o Princípio Fundamental da Hidrostática.

Primeira experiência: Área

   

Neste vídeos podemos ver o principio de Pascal em ação com uma experiencia bem simples! 

Porque isso aconteceu?

   Como foi explicado no vídeo, o principio de Pascal trabalha com três grandezas: pressão, força e área. A formula que utilizamos para trabalhar com elas é: 

Pressão = força

                Área

   O professor utiliza uma placa com duas áreas diferentes com tachinhas distribuídas sobre elas. Depois que ele infla o balão nos demonstra que mesmo que ele aplique uma força X na área maior e depois aplique a mesma força X na área menor, a maior não fara o balão estourar e a menor sim.

   Mas porque o balão só estourou na menor?

   Se aplicarmos a formula do principio de Pascal iremos descobrir que quanto menor a área maior será a pressão e logicamente quanto maior a área menor será a pressão.