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Definição fundamental de pressão

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Laboratório do século XVII medindo a pressão com um manômetro em mecânica de fluidos.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A pressão é definida como a força perpendicular ([latex]F[/latex]) aplicada à superfície de um objeto por unidade de área ([latex]A[/latex]) sobre a qual essa força é distribuída. A fórmula é [latex]p = frac{F}{A}[/latex]. É uma grandeza escalar, o que significa que possui magnitude, mas não direção. A unidade SI para pressão é o Pascal (Pa), equivalente a um Newton por metro quadrado.

The concept of pressure evolved from early studies of mechanics and fluids. While earlier thinkers like Archimedes understood buoyancy, the formal quantification of pressure as force per unit area was crystallized during the 17th century through the work of scientists like Evangelista Torricelli and Blaise Pascal. Pressure is a fundamental concept in thermodynamics and fluid mechanics. It is an intensive property, meaning it does not depend on the size of the system. In a static fluid, pressure increases with depth due to the weight of the fluid above. This is the principle behind manometers and barometers. For gases, pressure is understood at a microscopic level as the average force from molecular collisions on the container walls. This kinetic theory of gases connects the macroscopic property of pressure to the microscopic behavior of atoms and molecules. The formula [latex]p = frac{F}{A}[/latex] is a macroscopic definition. For a force applied at an angle [latex]theta[/latex] to the surface normal, the formula becomes [latex]p = frac{F costheta}{A}[/latex]. In continuum mechanics, pressure is often represented as the isotropic part of the stress tensor, which describes the forces internal to a continuous material. This more advanced view allows for the analysis of pressure in solids and complex fluid flows where forces are not uniform or perpendicular. Understanding pressure is critical for designing everything from aircraft wings, which rely on pressure differentials for lift, to deep-sea submersibles built to withstand immense external pressure.

UNESCO Nomenclature: 2209
Mecânica

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Princípio da flutuabilidade de Arquimedes
  • O trabalho de Galileu Galilei sobre mecânica e gravidade
  • A invenção do barômetro por Evangelista Torricelli
  • Leis do movimento de Isaac Newton

Aplicações

  • sistemas hidráulicos
  • previsão do tempo
  • testes de ciência dos materiais
  • medição médica da pressão arterial
  • ferramentas pneumáticas

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: pressão, força, área, pascal, escalar, mecânica dos fluidos, termodinâmica, unidade SI, newton, mecânica.

Contexto histórico

Definição fundamental de pressão

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(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

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