Fundamentos de Física 9ª Edição Vol 2 - Halliday 2 ED 9 (em cores)

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1 l UIOOS 63
Três forças agem
sobre este cilindro
imaginário.
l::ult1 rn1 r,,11 1J11111 li11lx111',
UXUI cldu pol11 PI ut111ttu dll
úouu 110 11upo1 ff olo 11111,ur/1 J1.
'
Ar
Agua
)'1 - ,----,
1 1
1 1
)'2- ____ ..,
Cilindl'O
(a)
.l' = o
Esta força para cima é
exercida pela pressão da
água na superfície inferior.
1' O
\'1
- - = t Nlvt•I 1, /1 1
.\".!
1
-
1
1
1
--
J: 'v
'1
( /1)
A gravidado oxorco uma
força para baixo em
todo o clllndro.
Flourn 14-2 (t1} U1n tanque de
(lgu11 no qunl 11111 certo volun1e de
fÍAIIII cstfÍ contido c111 111n ci lindro
i n111ginfÍrio con, bnsc horiLontal
de nrca ;\ , (/,) li (ri} u,na força Fi
nge sobre n superfície superior do
ci lindro; 11111n forçn f.; ngc sobre a
superfície inferior do cilindro; n força
grnvitncionn l que age sobre a água do
ci lindro cstn representada por 111g. (e)
Dingrn n1n ele corpo livre cio volu1nc
ele ngun.
)'1----
. 1
- /~ y=O
-,
1
1
1
1
)'2---- - .., Nível 2, /J.i
.11.1 -
-------,
1
1 1
!e 1_
1
-- _..,
1111.(
y ()
( ~i I i n cl ro
-·
/~
As três forças
se equilibram.
(r)
( ri)
( 1•)
na Eq. 14-7 e obte1nos
p = /Jo + fJgh
(p1·~ssilo 1111 prc1ft111lllch1d~ /,),
( l4-8)
Note que a pressão en1 un1a dada profundidade no líquido clcpendc da profundidade,
mas não da dilnensão horizontal.
Q A pressão ern un1 ponto de urn lluiclo cn1 equilíbrio cst.1ticn depende du profundidade
do ponto, n1as não da din1ensão horizontal do fluido ou dn recipiente.
Assim, a Eq. 14-8 é válida qualquer que seja a forn1n do recipiente. Se a superfície
inferior do recipiente está a un1a prol'undidade /,, a Eq. 14-8 fornece n pressão/>
nessa profundidade.
Na Eq. 14-8, /J é chan1adu <le pressão total, ou 11rcssiio nl>sol11tn. nn nível .2.
Para cornpreender por quê, t)bscrve na Fig. 14-J que a press:,n /> no nível ?. 15 n
so1na de duas parcelas: ( L) 1
, , 0
a pressão da a1n1osrer:1. qut..· é uplil'ndn ti s11pcrf1cie
do líquido, e (2) pgh. a pressfit) dn líquido que esta acinu1 do n,vcl 2. qu t..· t..' aplicada
nesse nível. A diferença entre a pressan absoluta e a prcss:in :1111,nsft..trica é
chan1ada de tJrcssão 111a1101nétrica. (O lllllllt..' se dt..'Vl' an usn dt..· lllll ,11u11ôn1l'trtl
para n1edir a diferença de pressão.) l)ara a situa(tHl da l~ig. 14 ,. a prt..·ssan ,nano
'
1netr1ca
.
é pg/1.
A Eq. 14-7 tan1bén1 po<le ser usada ,1cin1a da !--llperf1cit..• dn l1quid,,. Nt..'S!--l' t..'asú,
ela fornece a pressão nt1nost"iSrica a un1.1 dada dist,1nci,, ,ll'1tn,11.ln 111, t..•I 1 1.•1n te11n1.1s
-
,\1 ,~,
l it111i1h1l
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l
Nl\t'll
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,• -= O
. . .
Figura 14-3 1\ pressão p aun1cnta co,n
n profundidade li nhni:-.o dn superfície Jo
liquido de acordn co,n n Eq. 14-8.