[GER-FI] 13.1 – Apostila

PRESSÃO

PENSE: Ao descer a Serra do Mar sentimos um desconforto no sistema auditivo. Se afundarmos nossa cabeça em uma piscina esse desconforto também ocorre. E sentar em um prego não seria uma ideia inteligente. Como podemos relacionar esses três fenômenos?

Definimos pressão pela razão entre a força aplicada em uma região pela área dessa região matematicamente.

\(P=\frac {F}{A}\)

No SI pressão é dado em N/m² (Pa) [Pascal]

Desafio você a sentar em um prego. Você sentaria? A resposta obvia é NÃO.

Mas se ao invés de um prego eu fornecer um banco com 10.000 pregos, você sentaria? Nessa situação a área de atuação da força peso seria muito maior, dessa maneira a pressão que seria exercida no meu corpo seria reduzida, assim não corro o risco de me furar.

Curiosidade: Em alguns pisos é recomendável que mulheres não usem saltos finos, pois a pressão aplicada no solo é grande devido a área de atuação da força pese ser pequena.

 

1) Pressão Atmosférica:

Sabemos que nosso planeta possui uma atmosfera com vários quilômetros de extensão. Como o ar tem massa e esse está sujeito a gravidade, então podemos dizer que o ar tem peso. Pegue uma coluna de ar do nível do mar até o fim da atmosfera, o peso de ar sobre essa área é chamado pressão atmosférica.

No nível do mar:

Patm = 1atm

atm → atmosfera

1 atm = 105 Pa

Se começarmos subir uma colina então a pressão atmosférica diminui, pois há menos ar, logo menos peso. Esse fenômeno implica na temperatura de ebulição da água, sabemos que no nível do mar T ebulição = 100ºC, conforme a pressão atmos­férica diminui a temperatura de ebulição da água também diminui.

Em contrapartida, se descermos em uma região abaixo do nível do mar, a pressão atmosférica será maior (há mais ar), portanto temperatura de ebulição da água será maior que 100ºC. Assim como o ar, a água também exerce pressão, o nome dado a essa pressão é Pressão Hidrostática.

Considere a situação: Você está em uma piscina e afunda a cabeça em dois níveis, primeiro a 1m de profundidade e em seguida a 2,5m. qual dos níveis a pressão é maior?

Para responder essa pergunta basta pensar onde a força (peso) que a água atuar na sua cabeça será maior. Como no segundo nível a profundidade é maior, então a massa de água é maior, portanto a força que atua na sua cabeça é maior, assim a pressão do segundo nível é maior que a pressão do primeiro nível. Com alguns calculos podemos demonstrar que a pressão hidrostática é dada por:

\(P_{hid}=d \times g \times h \\\\
onde\left\{\begin{matrix}
d = densidade \; do \; fluido\\
g = acel.\; da\; gravidade\\
h = profundidade
\end{matrix}\right.\)