Para podermos descrever o comportamento dos fluidos em diferentes situações, é importante conhecer os princípios fundamentais.
Princípio Fundamental da Hidrostática (Princípio de Stevin)
A diferença entre as pressões de dois pontos distintos dentro de um líquido em equilíbrio é proporcional a massa específica do líquido , \(\rho\) , o módulo da aceleração da gravidade, \(g\) , e as diferenças nas alturas dos pontos considerados, \(h\) , matematicamente, temos $$\Delta P = P_B - P_A = \rho g h.$$ A distribuição de pressão em um fluido é devida:
à existência de um campo gravitacional
ou devido a uma aceleração do fluido por forças externas (não gravitacionais)
ou devido a uma combinação de ambas as causas.
É importante ressaltar que, no caso do ar, como a densidade é muito baixa, podemos desconsiderar a variação da pressão com a altura quando esta variação é da ordem de alguns metros.
Consequências do princípio de Stevin
Pontos que suportam a mesma pressão pertencem a um mesmo plano horizontal. Consequência: Toda superfície livre de um líquido em equilíbrio é horizontal
Quando líquidos imiscíveis (aqueles que não se misturam) são colocados em um recipiente, eles se dispõem do fundo para o topo do recipiente, segundo a ordem decrescente de suas densidades; a superfície de separação entre dois líquidos não miscíveis é plana e horizontal.
Se colocarmos dois líquidos não miscíveis num tubo em forma de "U", as alturas alcançadas pelos líquidos, contadas a partir da superfície de separação, são inversamente proporcionais as massas específicas dos líquidos, isto é $$ \frac{h1}{h2} = \frac{\rho_2}{\rho_1}.$$
Lei de Pascal
Uma variação de pressão que ocorre em qualquer ponto de um líquido em equilíbrio, se transmite integralmente para todos os pontos do líquido.
Ou seja, quanto menor for a área \(a\) em relação a \(A\) , menor a intensidade de \(f\) que equilibrará \(F\) . Este princípio é utilizado em oficinas, nas máquinas que suspendem os carros e também nos freios e direções de alguns veículos.