Relatório De Fluidos

Resumo:

O relatório seguinte tem por objetivo comprovar a Lei de Stevin da Hidrostática medindo a dependência da pressão com relação à direção e com relação à profundidade e juntando resultados teóricos para elaboração de um gráfico que comprovará também tal Lei mostrando a importância desse experimento pensado e realizado por Stevin a algumas centenas de anos atrás e que é de fundamental importância para a gente entender vários conceitos nos dias de hoje.

Introdução:

Stevin foi um físico e matemático holandês que nasceu em 1548, em Bruges, na Bélgica, e faleceu em 1620. Ficou conhecido pela importante contribuição que deu na estática (utilizou a regra do paralelogramo pra determinar a resultante de duas forças) e hidroestática (seus trabalhos consistiram em provar que a pressão exercida por um líquido depende apenas da altura do líquido, sendo independente da forma que contém o líquido).

Com base na frase de Stevin, que disse que a pressão do fluído aumenta linearmente com a profundidade, Torricelli notou a provável existência da pressão atmosférica após os resultados que obteve com uma bomba de pressão que não conseguia ultrapassar a marca de 10 metros. Em 1643 foi realizada por Vicenzo Viviane a experiência do barômetro de mercúrio, a pedido de Torricelli. Esse instrumento constitui o barômetro de mercúrio em que a coluna de mercúrio nos permite obter diretamente a pressão atmosférica.

Modelo Teórico:

“A pressão aumenta linearmente com a profundidade.”

A altura (h) vai variar de acordo com a pressão. Considerando a Lei de Stevin:

Para líquidos, a pressão pode ser escrita como aparece acima, onde:

é a pressão em um ponto específico ou a diferença entre a pressão inicial e final do sistema;

é a pressão atmosférica;

é a densidade do líquido;

é a aceleração gravitacional;

é a profundidade do ponto dentro do líquido.

Procedimento Experimental:

Material utilizado: 2 mangueiras, 3 sondas de formatos diferentes, 2 béqueres, 1 seringa, um suporte para as mangueiras, barbante, tesoura, régua.

No laboratório fizemos a montagem do experimento. Ajustamos as mangueiras no suporte. Utilizamos 1 béquer para pegar água e outro para mergulhar as sondas, enchemos uma mangueira de água com a seringa e a outra ficou apenas com ar e com auxílio de uma régua marcamos os valores de altura encontrados após emergir as sondas (1, 2 e 3) 5 cm abaixo da superfície da água. Uma dificuldade que encontramos foi para ajustar e segurar às mangueiras, evitando ao máximo a exposição do experimento à ação de fatores externos que pudessem prejudicar o bom andamento da experiência.

Tabelas:

Sonda 1 – em forma de U:

Lado esquerdo Lado direito

11,50cm + 0,05cm 14,50cm + 0,05cm

11,70cm + 0,05cm 14,50cm + 0,05cm

11,40cm + 0,05cm 14,30cm + 0,05cm

Sonda 2 – reta:

Lado esquerdo Lado direito

12,00cm + 0,05cm 14,40cm + 0,05cm

11,90cm + 0,05cm 14,25cm + 0,05cm

11,85cm + 0,05cm 14,15cm + 0,05cm

Sonda 3 – em forma de L:

Lado esquerdo Lado direito

11,60cm + 0,05cm 14,73cm + 0,05cm

11,55cm + 0,05cm 14,80cm + 0,05cm

12,00cm + 0,05cm 14,80cm + 0,05cm

No segundo caso, onde deveríamos encontrar a dependência da profundidade, utilizamos a sonda reta reta. Medimos algumas alturas, descendo sempre de 1 em 1 centímetro e montamos uma tabela para mostrar a relação encontrada:

Atura Lado esquerdo Lado direito

5 cm 11,17cm + 0,05cm 14,50cm + 0,05cm