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Pressão hidrostática

Esta calculadora online consegue resolver problemas de pressão hidrostática ao encontrar o valor desconhecido na equação hidrostática.

Esta calculadora online consegue resolver problemas de pressão hidrostática ao encontrar o valor desconhecido na equação hidrostática.
A equação segue assim:
P=\rho gh
Ela menciona que a diferença de pressão entre duas elevações no fluido é o produto da mudança de elevação, gravidade e densidade.
A calculadora pode resolver esta equação

  • para pressão usando a densidade, altura e gravidade conhecidas
  • para densidade usando a pressão, altura e gravidade conhecidas
  • para altura usando a pressão, densidade e gravidade conhecidas
  • para gravidade usando pressão, altura e densidade conhecidas

Todas as fórmulas são triviais. Os valores padrão de entrada são como segue:

  • densidade é a densidade da água
  • gravidade é a gravidade da Terra
  • pressão é uma atmosfera

Você também poderá encontrar um pouco de teoria abaixo da calculadora.

PLANETCALC, Pressão hidrostática

Pressão hidrostática

Dígitos após o ponto decimal: 2
Pressão, Pa
 
Altura, m
 
Densidade, kg/m3
 
Gravidade, m/s2
 

Pressão hidrostática — diferença de pressão entre duas elevações.

A fórmula simplificada, que não considera, por exemplo, a compressão do fluido, porém gera boas estimativas, pode ser obtida conforme a seguir:
P=\frac{F}{S} \longrightarrow P=\frac{mg}{S} \longrightarrow P=\frac{\rho Vg}{S} \longrightarrow P=\frac{\rho Shg}{S} \longrightarrow P=\rho gh

A fórmula depende apenas da altura da câmara do fluido, e não de sua largura ou comprimento. Dado uma altura larga o suficiente, qualquer pressão pode ser atingida. É acreditado que isso foi demonstrado primeiramente por Pascal no seu experimento do barril.
O barril de Pascal é o nome de um experimento hidrostático supostamente executado por Blaise Pascal de em 1646. No experimento, Pascal inseriu um tubo vertical de 10 metros de comprimento (32.8 pés) em um barril preenchido com água. Quando água foi derramada no tubo vertical, Pascal descobriu que o aumento na pressão hidrostática ocasionou o rompimento do barril.

Esta característica da hidrostática foi chamada de paradoxo hidrostático. Como expressado por W. H. Besant - Qualquer quantidade de líquido, não importa quão pouco, pode ser feito para suportar qualquer peso, não importa quão grande.

paradox.png

A figura acima mostra que a pressão estática do fluido a uma dada profundidade não depende da massa total, área da superfície ou geometria do recipiente. Ela depende apenas da altura do fluido. Isso se dá porque a pressão às paredes inclinadas tem parte vertical, e no recipiente da esquerda ela aponta para cima, no recipiente do meio ela aponta pra baixo, portanto, adicionando ou removendo pressão adicional da pressão inferior, então ela é proporcional apenas à altura do fluido.

Fontes:

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Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported) PLANETCALC, Pressão hidrostática

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