Defina pressão, peso, peso específico, densidade, densidade específica, massa, massa específica e volume em mecânica dos fluidos.
Passo 1
O enunciado pede definições claras e aplicáveis, em mecânica dos fluidos, para os seguintes termos: pressão, peso, peso específico, densidade, densidade específica, massa, massa específica e volume.
Informações dadas: nenhuma além dos nomes; portanto vou dar definições, fórmulas, unidades, explicar as variáveis envolvidas e mostrar exemplos numéricos simples para que você consiga aplicar na prova.
Informações dadas: nenhuma além dos nomes; portanto vou dar definições, fórmulas, unidades, explicar as variáveis envolvidas e mostrar exemplos numéricos simples para que você consiga aplicar na prova.
Passo 2
Pressão. Definição e fórmula:
Explicação: pressão mede a intensidade da força aplicada por unidade de área sobre uma superfície.
Variáveis:
Variáveis:
-
é a força normal à superfície, em newtons . -
é a área sobre a qual a força age, em metros quadrados .
Unidade SI: pascal, onde .
Comentário prático: em fluidos aparece a pressão devido ao peso do fluido — pressão hidrostática:
onde
é a pressão na superfície (ou pressão de referência),
é a densidade do fluido,
a aceleração da gravidade e
a profundidade vertical medida da superfície até o ponto considerado. Expliquei cada variável para você poder usar essa fórmula direto na prova.
Passo 3
Peso. Definição e fórmula:
Explicação: peso é a força gravitacional que atua sobre uma massa.
Variáveis:
Variáveis:
-
é a massa do corpo, em quilogramas . -
é a aceleração gravitacional local (aprox. na Terra).
Unidade: newton.
Exemplo rápido: para,
Passo 4
Peso específico (também chamado de peso volumétrico). Definição e fórmula:
Explicação: é o peso por unidade de volume; relaciona a densidade e a gravidade.
Variáveis:
Variáveis:
-
peso do fluido (N), volume (m ), densidade (kg/m ).
Unidade: newton por metro cúbico.
Exemplo: água com,
Passo 5
Densidade (massa por volume). Definição e fórmula:
Explicação: diz quanta massa existe por unidade de volume do material/fluid.
Variáveis:
Variáveis:
-
massa (kg), volume (m ).
Unidade SI: quilograma por metro cúbico.
Uso prático: comvocê calcula massa a partir de volume e vice-versa:
Exemplo:
(2 L) de água tem
Passo 6
Densidade específica (interpretação mais usada: densidade relativa ou gravidade específica). Definição e fórmula:
Explicação: é uma razão adimensional entre a densidade de uma substância e a densidade de referência (normalmente água pura a
, com
).
Características: é adimensional (sem unidade). Se
a substância é menos densa que a água; se
é mais densa.
Exemplo: etanol tem aproximadamente , isto é
.
Características:
Exemplo: etanol tem aproximadamente
Passo 7
Massa. Definição e propriedades:
- Massa
é a medida da quantidade de matéria de um corpo; em mecânica clássica é também a medida da inércia.
Unidade SI: quilograma.
Relação com outras grandezas: já vimos(peso) e . Massa é conservada em muitos problemas da mecânica dos fluidos (entender conservação de massa é útil depois, mas aqui só precisa saber e como calcular a partir de e ).
Passo 8
Massa específica. Observação importante: em português técnico “massa específica” é sinônimo de densidade, isto é:
Comentário: alguns textos usam ambos os termos indistintamente; portanto se na prova aparecer “massa específica”, trate como densidade, com unidade
.
Passo 9
Volume. Definição e unidade:
- Volume
é a medida do espaço ocupado por um corpo ou por uma porção de fluido.
Unidade SI: metro cúbico. Conversões úteis para prova: .
Relações úteis já citadas:e (usando peso e peso específico).
Passo 10
Relações e dicas rápidas para prova (passo a passo de uso):
- Se pedirem pressão exercida por uma coluna de fluido de altura
: use . Explique cada termo antes de aplicar. - Para passar de volume para massa: calcule
. Em seguida peso . - Para comparar substâncias: calcule a densidade
ou a densidade específica . - Unidades: cheque sempre
em , em , em , em ou , em . Converter litros para metros cúbicos e gramas para quilogramas quando necessário.
Passo 11
Exemplo numérico rápido (pra consolidar): 2 litros de óleo com
. Calcule massa, peso e peso específico.
Massa:
Peso:
Peso específico:
Viu como usar as fórmulas direto e sem mistério? Dá pra fazer de cabeça com cuidado nas conversões.
Resposta
Pressão:
(unidade
); em fluídos,
.
Peso: (unidade
).
Peso específico: (unidade
).
Densidade: (unidade
).
Densidade específica (gravidade específica): (adimensional, normalmente
).
Massa: (medida da quantidade de matéria, unidade
);
.
Massa específica: sinônimo de densidade, .
Volume: (espaço ocupado, unidade
); conversão útil
.
Peso:
Peso específico:
Densidade:
Densidade específica (gravidade específica):
Massa:
Massa específica: sinônimo de densidade,
Volume: