Hidrostática entre Líquidos e Gases

A hidrostática, que também é conhecida como a estática dos fluídos, é a parte da física que estuda as forças exercidas por e sobre os fluídos em estado de repouso. Como a água foi o primeiro fluído a ser estudado, o nome “hidro”, que significa água, permaneceu por motivos históricos.

Para um desavisado, as leis que regem a hidrostática podem passar despercebidas, mas para alguém com um olhar mais atento, as leis estão presentes em quase tudo que vemos, como por exemplo, a água que fluí por através de nossas torneiras, em nossas casas, ou na energia gerada pelas usinas hidrelétricas e suas imensas represas.

As leis que regem a hidrostática estão intimamente ligadas aos conceitos da pressão, e, portanto, para entendê-las, é fundamental que se entenda a pressão.

Um exemplo da pressão exercida pela água ocorre quando entramos em uma banheira cheia de água, ou então em uma piscina. Quanto maior a quantidade de água, maior será a pressão que ela exercerá sobre nós e quanto mais profundo for nosso mergulho, maior ainda será a pressão exercida.

Se ao invés de água, a piscina estiver cheia de um líquido mais denso e viscoso, como o óleo, por exemplo, a pressão sobre nós será maior ainda. E o peso também. E ao citarmos o peso, percebemos que estamos falando de força de gravidade. E ela influencia de modo determinante na pressão do líquido sobre nosso corpo. E essa pressão recebe o nome de pressão hidrostática.

É com base nessa observação, que se pode afirmar que a pressão hidrostática é fruto dos seguintes fatores: profundidade, densidade do líquido (fluído) e da gravidade local. Esses três fatores formam uma expressão matemática utilizada para determinar a pressão hidrostática: Pr = d.g.h

Segundo essa expressão, ‘d’ representa a densidade do líquido (fluído), ‘g’ representa a aceleração da gravidade e ‘h’ representa a profundidade.

Por ter sido publicada pela primeira vez pelo físico holandês Simão Stevin, em 1586, essa expressão ficou conhecida no mundo da física como sendo a Lei de Stevin.

Essa lei proporcionou como principal consequência o fato de determinar que independentemente da área de contato do líquido, sua pressão hidrostática poderá ser a mesma, desde que os dois líquidos estejam com a mesma altura.

Há ainda, além da Lei de Stevin, outros princípios importantes dentro da hidrostática, e o mais famoso de todos é o que chamamos de Princípio de Arquimedes. Segundo esse principio, um corpo sólido imerso em um fluído sofrerá a ação da força dirigida para cima igual ao peso do fluído deslocado.

É esse principio que explicar porque, por exemplo, os barcos conseguem flutuar na água.

A pressão atmosférica também é uma forma de pressão hidrostática, que é proporcionada pelo peso do ar acima do ponto de medição. Por causa desse conceito foi possível determinar que áreas com menor massa atmosférica acima do local tem baixa pressão atmosférica, enquanto que áreas com maior massa atmosférica acima do local tem alta pressão atmosférica. Por isso quanto maior for a altitude de um local, menor será sua pressão atmosférica.