Quais são os equipamentos medir a pressão de um fluido estático?
Passo 1
O enunciado pede: “Quais são os equipamentos que medem a pressão de um fluido estático?”
Matéria: Mecânica dos Fluidos (medição de pressão).
O que vamos precisar:
Matéria: Mecânica dos Fluidos (medição de pressão).
O que vamos precisar:
- Saber o que é pressão (p = força/área).
- Entender a lei de Stevin (p = ρ·g·h).
- Conhecer os principais dispositivos que usam esses princípios.
Passo 2
Antes de listar os aparelhos, vamos fixar a base teórica.
- Definição de pressão:
, ou seja, força por unidade de área. - Lei de Stevin (fluido em repouso):
,
onde
–é a pressão no ponto considerado,
–é a pressão no nível de referência (por exemplo, na superfície livre),
–é a densidade do fluido,
–é a aceleração da gravidade,
–é a profundidade em relação ao nível de referência.
Esses princípios são a base de quase todo instrumento de medição de pressão em fluidos em repouso.
Passo 3
Piezômetro e manômetro de tubo em U:
- Piezômetro: um tubo vertical ligado ao fluido; o fluido sobe até uma altura
tal que
. - Manômetro de tubo em U: dois ramos com fluido (às vezes de densidade diferente); a diferença de nível
dá
.
Esses são os métodos mais diretos, usando apenas colunas de líquido.
Passo 4
Manômetros diferenciais:
- Versão “avançada” do manômetro em U, com um ramo ligado a um ponto A e outro a B; mede
. - Útil quando se quer comparar pressões em dois pontos de um sistema.
Passo 5
Instrumentos de diafragma, Bourdon e transdutores eletrônicos:
- Manômetro de Bourdon: tubo curvo que se desenrola conforme a pressão aumenta; movimento mecânico converte deformação em leitura.
- Manômetro de diafragma: membrana que se deforma com a pressão; a deflexão é medida por ponte elétrica ou mecanismo mecânico.
- Transdutor de pressão (sensor eletrônico): diafragma ligado a um strain gauge ou piezoelétrico, gera sinal elétrico proporcional à pressão.
Resposta
Os principais equipamentos para medir a pressão de um fluido estático são:
- Piezômetro
- Manômetro de tubo em U
- Manômetro diferencial
- Manômetro de Bourdon
- Manômetro de diafragma
- Transdutor eletrônico de pressão