Relatório de Painel Hidrosstático

Universidade Estácio de Sá – UNESA [pic 1]

Campus Santa Cruz

Engenharia - Física Experimental II

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 2

PAINEL HIDROSTÁTICO

        

Carlos Henrique de Sousa Martinez

Wallace Alves da Cruz de Sá

Alex Martins da Silva

Giancarlo Medeiros de Almeida

Turma: 3123 B1

Professora: Cláudia B. Logelo

1. Introdução

Basel Pascal foi um importante filósofo e matemático francês, no estudo da Física, ele se destacou pelo seu trabalho “tratado sobre o equilíbrio dos líquidos” que fala sobre a pressão dos fluídos e hidráulica. Seu princípio diz que a variação da pressão em um fluido é transmitida igualmente em todos os pontos do mesmo. Esse princípio foi muito utilizado nas mais diversas maquinas hidráulicas da atualidade, por exemplo: o macaco hidráulico, retroescavadeiras, freios de auto moveis e etc.

 O princípio de Pascal, dentro outros serão abordados nesse Estudo. A proposta deste relatório é verificar a aplicação prática do Teorema de Pascal e do Teorema de Stevin, exatamente o princípio da transmissibilidade, ou seja, que com o aumento da pressão exercida em um ponto, a mesma pressão é distribuída integralmente e igualmente por todos os pontos do fluido.

1. Objetivos

• Determinar a pressão em diferentes pontos de um fluido em repouso;
• Verificar se com o aumento da profundidade a pressão manométrica aumenta;
• Comparar o valor teórico do peso específico da água com o prático

1. Teoria

Segundo Stevin, a diferença entre as pressões de dois pontos de um fluido em equilíbrio é igual ao produto entre a densidade absoluta do fluido, a aceleração da gravidade e a diferença entre as profundidades dos pontos.

Dertermina-se dois pontos no fluido, A e B, onde;

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Aplicando o Teorema de Stevin, têm-se.

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Utilizando o Teorema de Stevin, e para aplicação do Teorema de Pascal, onde ele diz que o acréscimo de pressão exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém.        

Então ao aplicar-se uma força qualquer no líquido e considerando os mesmos pontos A e B, as pressões sofrerão um acréscimo;

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Se o líquido utilizado for perfeito, não existirá compressão, então a distância entre os dois pontos será a mesma após a aplicação da força.

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1. Material Utilizado

• Painel para Hidrostática – Cidepe(EQ033A)
• Manômetro em “U”
• Béquer de Vidro
• Água (Fluido)

1. Descrição da Prática

Preencheu-se o manômetro com o fluido escolhida até a marca pré derterminada, onde os valores estejam em equilíbrio quando o fluido está em repouso. Em seguida, verificou-se o posicionamento da mangueira do manômetro se está correto em relação ao início da escala do painel hidrostático, então, despeja-se o fluido no béquer posicionado precisamente na entrada do manômetro, com quantidade de água suficiente para apenas atingir o ponto zero da escala do painel hidrostático (ha). Após isso, através do mesmo processo dá-se início a obtenção dos dados, ou seja, enche-se com fluido o béquer até pontos previamente determinados para enfim determinar a coleta de dados.

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Representação do experimento com o manómetro em U.

Conforme foi-se colocado mais água até chegar a diferentes alturas do béquer (ha), foi possível observar que o líquido entrava pelo tubo vertical do manómetro variando em uma dada altura (hb), essa diferença da quantidade de água fez variar as alturas em hc e hd, com os dados recolhidos verificou-se que a altura hc subia quase na mesma proporção que o nivel em hd diminuia. Em função da variação de altura (H), hb aumentava de acordo com o aumento de ha.

Segundo o principio de Stevin, um fluido em equilíbrio possuí a mesma pressão em pontos de mesma altura, quando acrescentamos mais água, a pressão do fluído empurrou o mesmo para dentro do tudo em uma tentativa de igualar as pressões nas alturas mesuradas e manter o sistema em equílibrio estático.

 Após medir a variação de altura nesses 4 pontos, foi possível definir uma função de pressão X altura que descreve uma variação linear da pressão manométrica em função da altura dos fluídos dentro do becker.

1. Dados Experimentais

Seguindo os passos descritos anteriormente, para este experimento, foram obtidos os dados da Tabela 1. Convertendo os mesmos para o Sistema Internacional (SI), em metros, para efeitos de cálculo conforme Tabela 2, têm-se:

Tabela 1 – Dados obtidos no experimento.

Dados Amostrais (mm)
Há	Hb	Hc	hd
0	0	20	20
15	4	23	17
30	9	28	12
45	14	32	8
60	20	37	3

Tabela 2 – Dados no SI

Dados Amostrais (m)
Ha	Hb	hc	hd
0	0	2,0x10-2	2,0x10-2
1,5x10-2	4,0x10-2	2,3x10-2	1,7x10-2
3,0x10-2	9,0x10-3	2,8x10-2	1,2x10-2
4,5x10-2	1,4x10-2	3,2x10-2	8,0x10-3
6,0x10-2	2,0x10-2	3,7x10-2	3,0x10-3