Hidrostática - Principio de Arquimedes

   O princípio de Arquimedes afirma que todo objeto mergulhado em um fluido experimenta um empuxo vertical e para cima igual ao peso de fluido deslocado.
  Considere um objeto que está suspenso no ar por um dinamômetro que indica o valor do seu peso. Em seguida, mergulha-se o mesmo objeto em um recipiente que contém um líquido em seu interior. Nessa segunda situação, o mesmo objeto terá um peso menor.

 Onde, P_{2, sofrendo influência das forças do liquido, passa a ser menor que} P_1. 
  Observe a figura abaixo: 

Repare nas seguintes caracteristicas:

• as forças F3 e F4 se anulam, por serem equivalentes
• já a força F2, por ser maior que a força F1, exerce um empuxo na vertical para cima, pois a pressão exercida pelo líquido na parte inferior do objeto é maior que a pressão exercida na parte superior (de acordo com a Lei de Stevin). 

Obs.: o empuxo é a diferença na intensidade das forças e pode ser determinado pela seguinte equação: E = F2  -  F1


Segundo o Princípio de Arquimedes, a intensidade do empuxo é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto imerso:

Onde:

P_FD é peso do fluido deslocado.

m_FD é a massa do fluido deslocado.

d_FD é a densidade do fluido deslocado.

V_FD é o volume do fluido deslocado.

É importante lembrar que o empuxo não é uma característica exclusiva dos líquidos, os gases também podem exercê-lo. 


Fonte:
http://educacao.uol.com.br/fisica/hidrostatica-o-estudo-dos-liquidos-e-dos-gases-em-repouso.jhtm

Macaco de automóvel (macaco hidráulico)

Algumas pessoas se perguntam sobre como conseguimos levantar um carro com um macaco manual tão pequeno. E também se perguntam a respeito de como ele funciona.

O conceito foi desenvolvido por Blaise Pascal (1623-1662), um filósofo, físico e matemático francês.

Seu enunciado é: o acréscimo de pressão produzido num fluido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos deste. O termo fluido especifica qualquer substância no estado líquido ou gasoso. As moléculas em um gás não têm restrição de movimento dentro do recipiente que o contém, e podem se deslocar através de toda essa região do espaço. Já em um líquido as moléculas se movem abaixo da superfície do mesmo, sendo que grande parte delas não tem energia suficiente para vencer a  barreira imposta pela superfície; daí, a contenção do líquido entre a superfície e  as paredes do recipiente.

As prensas hidráulicas em geral, sistemas multiplicadores de força, são construídos com base no Princípio de Pascal. Uma aplicação importante é encontrada nos freios hidráulicos usados em automóveis, caminhões, etc. Quando se exerce uma força no pedal, produz-se uma pressão que é transmitida integralmente para as rodas através de um líquido, no caso, o óleo.

Assim como a pressão é transmitida uniformemente para todo o fluido temos que:

p₁ = F₁/A₁ e p₂ = F₂/A₂ assim, F₁/A₁ = F₂/A₂

Portanto as intensidades das forças aplicadas são diretamente proporcionais às áreas dos êmbolos. Por exemplo, se a área A₂ for dez vezes maior que a área A₁, a força F₂ terá intensidade dez vezes maior que F₁.

link utilizados: 

http://www.infoescola.com/fisica/pressao-hidraulica-principio-de-pascal/

http://www.ensinodefisica.net/2_Atividades/mecflu-pric._pascal.pdf

http://www.algosobre.com.br/fisica/principio-de-pascal.html

Força de Atrito

Nesse post vamos tratar da Força de Atrito. 
Geralmente, quando empurramos (ou puxamos) um objeto, ele não entra em movimento. Isso ocorre porque também passa a atuar sobre ele uma outra força. Esta força, que aparece toda vez que um corpo tende a entrar em movimento, é chamada Força de Atrito. 
Define-se a Força de Atrito como uma força de oposição à tendência do escorregamento. Tal força é gerada devido a irregularidades entre as duas superfícies que estão em contato. Observe a figura abaixo:

É importante também assinalar que a força de atrito depende da força de compressão que o objeto faz com a superfície de apoio. Não é difícil entender que quanto mais o objeto pressionar essa superfície, maior será a Força de Atrito. Essa força de compressão é representada pela força normal.

Observamos também que. quando tentamos, não conseguimos mover o guarda roupa de imediato. É preciso fazer uma força relativamente grande, e - depois que se consegue estabelecer o movimento - é mais fácil manter o guarda roupa nesse estado do que tirá-lo do lugar.
Essa situação se explica pela existência de dois tipos de atrito: o estático e o cinético.
 Força de atrito estática; é aquela que atua enquanto não houver movimento. É aquela situação em que você empurra o guarda roupa e ele não se move. Isso ocorre porque a força aplicada é igualada pela força de atrito. 
 Por exemplo, imagine que você aplicou uma força de 100N no guarda roupa. Se ele não se mover é porque o atrito também vale 100N. Se você aumentar a força aplicada para 130N e ele continuar imóvel, é porque atrito também aumentou para 130N e assim continuará sendo até que o guarda roupa entre em movimento.
 Observe então, que apesar do atrito estático variar com a força aplicada, ele deve ter um valor máximo que, se for ultrapassado, acarretará no movimento do objeto. Esse atrito máximo recebe o nome de atrito de destaque e é determinado por uma equação matemática.

Onde  é o coeficiente de atrito estático, que é uma grandeza adimensional, ou seja, não possui unidade, e FN é a força normal.


 Força de atrito cinético(  ); Quando a força aplicada for maior que a força de atrito de destaque, o corpo entrará em movimento. A partir desse momento, o atrito deixa de ser estático para se tornar cinético, ou seja, o atrito cinético é o atrito que ocorre quando os corpos estão em movimento. 
 Esse atrito, ao contrário do atrito estático, tem valor constante e é menor que o atrito de destaque. Isso é um dos motivos pelo qual fica mais fácil empurrar o guarda roupa depois que ele entra em movimento.
 A Força de Atrito Cinético também pode ser chamada de Força de Atrito Dinâmico.
 Essa força é sempre menor que a força aplicada, no seu cálculo é utilizado o coeficiente de atrito cinético: 

Então:

μ(algarismo grego) = coeficiente de atrito (adimensional)

N: Força normal (N)

link utilizados: 

http://educacao.uol.com.br/fisica/forca-de-atrito-entenda-o-que-sao-atrito-estatico-e-atrito-cinetico.jhtm

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/fa.php

Física e Esporte (Fórmula 1 - Automobilismo)

Dentro dos esportes encontramos vários tipos de movimento, varias velocidades de movimento através do homem ou da maquina. Neste post vamos falar da segunda opção. A maquina, neste caso, é um belo e veloz carro de Fórmula 1. Um dos esportes que mais queridos no mundo onde o movimento ocorre em alta velocidade.

A Física já começa mostrar sua força na largada, quando a velocidade dos carros é ainda muito baixa, pois eles partiram de um estado de repouso. Com velocidade pequena, o ar que corre por baixo do veículo é muito lento. Como conseqüência, a pressão sobre o carro não é suficientemente grande para mantê-lo estável na pista (esta pressão sobre o carro é tratada como downforce pelos especialistas). Associado com a super-tração fornecida pelo motor, o carro patina de um lado para o outro. Repare nisso no momento da largada!

 

Outro ponto, o carro "sofre ataque" de acelerações de até 5g no momento em que faz uma curva a alta velocidade

Valor tão razoável, que na freada, ao final de uma reta, lágrimas do piloto podem sair espontaneamente e atingir o visor do capacete. A tontura e perda de sentido são, também, reflexos de acelerações ou desacelerações intensas.

Um carro de F1 atinge, aproximadamente, 156 Km/h apenas de primeira marcha. Gasta ao redor de 15,2s para ir de 0 a 320 Km/h. Em algumas equipes, a inclinação da asa traseira é ajustada automaticamente, para se adaptar à força de arrasto e agir bravamente para que o carro não vire um avião no meio de uma curva.

A força de arrasto é aquela responsável por "segurar" o carro enquanto ele se desloca. Uma duplicação na velocidade do carro implica numa força de arrasto quatro vezes maior. É como se o ar “colocasse as mãos” sobre o carro o mantendo no chão. Esta força é proporcional à velocidade. 

 Agora dá pra entender sobre o que falam os comentaristas do Globo, não é? :p




link utilizado: http://www.vestibulandoweb.com.br/fisica/vestibular-carro-formula-1.asp

MOVIMENTO EÓLICO

Para primeiro post sobre movimento vamos falar sobre o movimento eólico. O movimento causado pelo ar. O termo eólico vem do latim Aeolicus, pertencente ou relativo à Éolo, deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento. A energia eólica tem sido aproveitada desde a antigüidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover suas pás.

Na atualidade utiliza-se, ainda, para mover aerogeradores - moinhos que, através de um gerador, produzem energia elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores necessárias para que a produção de energia se torne rentável.

A energia eólica está sendo muito utilizada nos últimos anos, por que é um tipo de energia renovável, isto é, vem de recursos naturais e não gera poluição – é uma “energia limpa”. Mas a energia produzida por esse meio ainda é uma pequena parte da consumida pelos países desenvolvidos

Em 2009 as Praias de Parajuru, no Ceará, ganharam um belo Parque Eólico: Parque Eólico Praias de Parajuru.

Com a inauguração desse parque, em Beberibe, o Ceará passou a ser o estado brasileiro com maior capacidade instalada em geração de energia elétrica por meio dos ventos, com mais de 150 megawatts (MW). Instalada em uma área de 325 hectares, localizada a pouco mais de cem quilômetros de Fortaleza, a nova usina passou a funcionar com 19 aerogeradores, capazes de gerar 28,8 MW.

TIPOS DE TURBINAS EÓLICAS

Turbinas eólicas de eixo horizontal: podem ser de uma, duas, três, quatro pás ou multipás. A de uma pá requer um contrapeso para eliminar a vibração. As de duas pás são mais usadas por serem fortes, simples e mais baratas do que as de três pás. As de três pás, no entanto, distribui as tensões melhor quando a máquina gira durante as mudanças de direção do vento. As multipás não são muito usadas, pois são menos eficientes.

E O QUE ACHARAM DESSE POST?