FONTE DE HERON

Centro Universitário do Planalto de Araxá

Engenharia Civil

Fisica II

André Ferreira Toscano Silva

Elcio de Oliveira Borges

Débora Alvarenga Ferreira

Wilton José Magalhães Junior

FONTE DE HERON

Araxá / 2014

RESUMO

Os princípios que foram abordados neste experimento mostram que recipientes conectados colocados em alturas diferentes produzirão diferenças de pressões internas nos recipientes, o que pode proporcionar um chafariz operando sem baterias elétricas ou algum tipo de entrada de energia, apenas com a força exercida pela gravidade. O trabalho desenvolvido neste projeto, consistiu na construção de uma Fonte de Heron, com o uso de materiais de fácil acesso e de baixo custo, onde esta fonte funciona sem uso de motores ou bombas, o que pode ser utilizado em conjunto com uma aula teórica nos ensinamentos dos Princípios e Leis da Hidrodinâmica e Hidrostática.

INTRODUÇÃO

Heron foi um grande engenheiro, matemático e físico. Acredita-se que Heron viveu em torno de 10 a 70 d.C., mas há relatos também de que seja entre 20 a 62 d.C..Ele era conhecido também como Hero ou Heron de Alexandria. Hero deixou grandes invenções e contribuições nas ciências exatas tais como: foi o primeiro inventor a documentar o motor movido a vapor e também a “aeolipile” (aparato que funciona como uma bobina através de vapor), além de ter deixado a conhecida Fórmula de Heron usual para calcular a área de um triângulo em termos de seus lados. Também contribuiu na astronomia onde forneceu o método computando a distâncias entre Roma e Alexandria através da hora local do eclipse lunar.

Além de todas esses legados deixados por ele houve um em especial que nos dedicamos em reproduzi-lo. O aparato leva o nome de Fonte de Heron. Esta fonte descrita por Heron de Alexandria era um instrumento razoavelmente popular nas coleções além de servir muitas vezes de enfeite até o começo do século XX e agora será usada como um instrumento de auxílio didático.

DESCRIÇÃO

A princípio a fonte parece uma máquina perpetua, mas observando melhor percebe-se que não passa de um simples aparato que por diferença de energia potencial entre as garrafas causa um fluxo do líquido de um reservatório para outro fazendo com que ocorra um chafariz.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DA FONTE

1. A princípio colocamos uma certa quantidade de líquido no pote na parte superior da fonte (nível 1) para ativarmos seu funcionamento. A quantidade de líquido adicionado no pote regula a quantidade de tempo com que a fonte fica funcionando e também a altura máxima que o chafariz pode atingir. Através de um furo numa rolha acoplada ao pote, onde há um cano embutido, o líquido desce até a garrafa do nível 1.

2. O líquido vai descendo por um dos canos até a garrafa do nível 1 que inicialmente estava vazia. O líquido vai enchendo a garrafa e expulsando o ar que sai por outro cano até a garrafa de cima (nível 2), que está cheia de líquido. A medida que a garrafa do nível 3 vai enchendo a pressão interna vai aumentando fazendo com que o ar seja expulso apenas por outro orifício acoplado com um cano. A garrafa foi vedada através de uma rolha para evitarmos muitas perdas de pressão e nisso fizemos dois furos na rolha onde os canos são acoplados.

3. O ar expulso da garrafa do nível 1 vai entrando na garrafa de cima e com isso há um aumento da pressão interna da garrafa do nível 2 fazendo com que o líquido desta seja deslocado por outro cano. Conseqüentemente o líquido é forçado a subir até a parte de cima (menor pressão) através