Resumo da aula
Hidrostática no ENEM — pressão em líquidos, prensa/freio hidráulico, empuxo e flutuação. Cai em contextos como encanamento de casa, empilhamento de carga sobre uma laje, navios de aço que flutuam, mergulho e pressão em grandes profundidades. As contas são diretas: p = ρ·g·h, F₁/A₁ = F₂/A₂ e E = ρ·V·g.
Pressão — força distribuída por área: p = F / A, em pascal (1 Pa = 1 N/m²). Um prego perfura porque concentra a força numa área minúscula. Pressão atmosférica ≈ 1 atm ≈ 10⁵ Pa.
Teorema de Stevin — a pressão num líquido em repouso cresce linearmente com a profundidade: p = p₀ + ρ·g·h (ρ = densidade em kg/m³, g ≈ 10 m/s², h = altura da coluna de líquido acima do ponto). Só importa a ALTURA da coluna, não a forma nem o volume do recipiente (vasos comunicantes). Numa casa, o registro mais baixo, com a maior coluna de água acima dele (caixa d'água mais alta), tem a maior pressão — é onde o cano estoura.
Densidade — ρ = m / V (kg/m³). Água ≈ 1.000 kg/m³ = 1 g/cm³. Materiais mais densos que o líquido afundam; menos densos flutuam.
Princípio de Pascal — um acréscimo de pressão num fluido incompressível é transmitido integralmente a todos os pontos. Prensa e elevador hidráulico, freio hidráulico do carro: F₁/A₁ = F₂/A₂ — uma força pequena numa área pequena levanta um carro na área grande (multiplica força, mas o pistão pequeno desce mais: energia se conserva).
Princípio de Arquimedes (empuxo) — todo corpo imerso num fluido recebe uma força vertical para cima igual ao PESO do fluido deslocado: E = ρ_fluido · V_submerso · g (em newtons). Flutua quem tem empuxo igual ao peso; afunda quem tem peso maior. Por isso o navio de aço flutua: o casco oco desloca um volume enorme de água (densidade média menor que a da água); a bola de boliche, maciça, afunda. Aves aquáticas flutuam pelo ar preso nas penas impermeabilizadas pelo óleo — o petróleo destrói essa camada e elas afogam. Uma pedra "pesa menos" dentro d'água por causa do empuxo.
Aplicações e contas típicas — laje que suporta 10⁴ Pa com produto de 1.250 kg/m³: h = p/(ρ·g) = 10.000/(1.250 × 10) = 0,8 m. Torre e maquete na escala 1:100 com o mesmo material: massa (∝ volume) cai 100³ vezes e área da base 100² vezes, logo a pressão na fundação da torre real é 100 vezes maior que a da maquete. Mergulho: a cada 10 m de profundidade a pressão sobe ≈ 1 atm; subir depressa prendendo o ar expande os pulmões (perigo) — o mesmo raciocínio explica a dificuldade de explorar as fossas oceânicas.
Pegadinhas — pressão depende da altura da coluna, não do volume do recipiente; em Stevin use ρ em kg/m³ e h em metros; empuxo depende do volume SUBMERSO e da densidade do LÍQUIDO (não do corpo); flutuar = empuxo igual ao peso; a prensa hidráulica multiplica força, não energia; pressão e densidade têm unidades fáceis de confundir (Pa = N/m²; kg/m³).