Escola
Disciplina
RELATÓRIO
DE ATIVIDADES PRÁTICAS
Titulo
do Experimento
Aluno:
N°:
Professor:
Turma: A
RELATÓRIO DE ATIVIDADES PRATICAS
Titulo
do Experimento
Escola
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Aluno
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Serie
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Professor
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Turma
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o
OBJETIVOS
(abaixo temos exemplos)
-
Verificar
a variação de pressão no interior de um líquido.
-
Observar
experimentalmente o fluxo de um fluido devido a diferença de pressão em
determinados pontos deste fluido.
-
Verificar
a relação de densidade para que um corpo afunde ou não na água.
o
MATERIAL(abaixo
temos exemplos)
-
Duas
garrafas
-
Rolhas
de plástico ou tampa para as garrafas
-
Dois
Tubos flexíveis de plástico e um tubo mais rígido
-
Bandeja
para escoamento da água.
FUNDAMENTOS
(deve falar da teoria que da suporte para a pratica) (abaixo temos um exemplo, não
precisa ser tão grande como aqui)
Neste experimento o que baseia
os acontecimentos são os conteúdos de pressão e densidade. Sabemos que a
pressão em um liquido depende diretamente da diferença de altura entre
determinados pontos.
A diferença entre as pressões em dois pontos considerados no seio de um
líquido em equilíbrio (pressão no ponto mais profundo e a pressão no ponto
menos profundo) vale o produto da massa especifica do líquido pelo módulo da
aceleração da gravidade do local onde é feita a observação, pela diferença
entre as profundidades consideradas.
Simbolicamente:
pa – pb
= dgh
Esse caso e especifico para
as situações em que estivermos trabalhando com hidrostática. Já se o liquido
estiver em movimento essa equação não será mais útil e portanto nos será
necessário desenvolver outras formas de trabalhar nessa nova configuração.Desse modo, imaginemos que um liquido esteja em movimento dentro de um tubo que possa variar a o seu volume, assim observemos a figura, esquematizamos um tubo. Sejam A1 e A2 as áreas das seções retas em duas partes distintas do tubo. As velocidades de escoamento em A1 e A2 valem, respectivamente, v1 e v2.
Como o líquido é incompressível,
o volume que entra no tubo durante um intervalo de tempo é aquele existente no
cilindro de base A1 e altura v1.t. Esse volume é igual aquele que, no mesmo
tempo, sai da parte cuja seção tem área A2.
Equação da continuidade
Logo, podemos concluir mais uma
vez que: as velocidades são inversamente proporcionais às áreas das seções
transversais, isto é, se a área fica 2 ou 3 vezes maior, a velocidade diminui 2
ou 3 vezes.
Esta equação é conhecida
como equação da continuidade determinada por Castelli, discípulo de Galileu.
PRESSÃO HIDRODINÂMICA
Em duas seções distintas de um
mesmo tubo são colocados tubos abertos de maneira que seus extremos fiquem no
mesmo nível; servem como manômetros. Estando o líquido em repouso observaremos
que nos dois tubos o líquido sobe até a mesma altura, pois, de acordo com a lei
fundamental da Hidrostática, a diferença de pressão entre dois pontos de um
líquido em repouso depende somente da diferença de altura entre eles. Porém se
o líquido estiver em movimento observam-se indicações diferentes: indica mais o
que está ligado à seção maior. Como à seção maior corresponde velocidade maior,
resulta que a pressão é maior onde a velocidade é menor.
Esta experiência ensina
que:
Para os líquidos em
movimento não vale a lei fundamental da Hidrostática;
A pressão de um líquido em
movimento é maior onde a velocidade é menor, ou, o que é o mesmo, onde a
velocidade é maior a pressão é menor.
A pressão não é constante nas
diferentes seções de uma tubulação; porém há algo que é constante. Se
escolhermos tubos em “L”, como está indicado na figura a seguir, observaremos
que agora o líquido sobe até o mesmo nível nos dois, embora as seções, pressões
e velocidades sejam diferentes.
A fim de saber o que permanece
constante nas diversas seções coloquemos um manômetro comum e um tubo em “L” –
tubo de “Pitot” – em dois lugares de mesma seção conforme figura abaixo.
Constataremos que há entre eles um desnível h. Esse desnível deve-se ao
seguinte: no manômetro a água sobe por efeito da pressão e no tubo de Pitot, a
ascensão é devida ao efeito da pressão mais o da velocidade (por isso coloca-se
a boca do tubo contra a corrente; se fosse colocada a favor a indicação seria a
mesma do manômetro). Quando a água entra no tubo em L tem uma certa velocidade
v que “ajuda” a água a subir. A altura h pode ser calculada se admitimos que é
a mesma altura atingida por um corpo lançado para cima com velocidade inicial
v:
Sendo v a velocidade do
líquido na referida seção.
Se p1 é a pressão
indicada pelo manômetro e p2 a que indica o tubo de Pitot tem-se que:
Substituindo a expressão
da altura h, temos:
Onde p2 é a pressão
hidrodinâmica, p1 a pressão hidrostática, d a densidade do fluido e v a
velocidade do fluido.
TEOREMA DE BERNOULLI
Daniel Bernoulli (1700-1782),
mediante considerações de energia aplicada ao escoamento de fluidos, conseguiu
estabelecer a equação fundamental da Hidrodinâmica. Tal equação é uma relação
entre a pressão, a velocidade e a altura em pontos ao longo de uma linha de
corrente.
Considere o tubo de água
representado na figura abaixo.
O que faz a água subir do
nível A para o nível B?
É a diferença das pressões
hidrodinâmicas entre os níveis A e B, que exerce uma força realizando um
trabalho W igual ao peso do fluido deslocado verticalmente.
Onde PA é a pressão
hidrodinâmica no nível A e PB são a pressão hidrodinâmica no nível B.
Sabe-se que a pressão
hidrodinâmica é
Substituindo essa expressão na anterior e simplificando, resulta:
PROCEDIMENTOS (aqui você deve
descrever o que ocorreu no laboratório)
1-
Furamos a tampa das
garrafas ou as rolhas de plástico, fazendo dois furos em cada tampa. Cada furo teve
diâmetro igual ao diâmetro dos tubos flexíveis de plástico.
2-
Enchemos uma das garrafas
com água e deixamos a outra vazia
3-
Colocamos um dos tubos
flexíveis dentro da tampa da garrafa cheia e liguamos essa garrafa à outra por
meio desse tubo.
4- Sobre as duas garrafas, colocamos a bandeja. E a
ela ligamos com um dos tubos flexíveis à garrafa vazia e com o tubo rígido à
garrafa cheia.
5- Seguindo as orientações acima
montamos e o esquema apresentado na figura abaixo:
6- Depois de montar o arranjo da
figura 1.1, colocamos a garrafa A abaixo
da garrafa B. Ou seja, fizemos uma diferença de altura entre as garrafas.
7- Depois disso colocamos água na
bandeja para que ela escoasse pelo tubo flexível ligado a garrafa vazia.
Observamos e comentamos os resultados.
8- Repetimos a os procedimentos 7 e
8, mas sem colocar uma garrafa abaixo da outra, ou seja sem colocar as garrafas
em níveis diferentes.
QUESTIONÁRIO (você deve
copiar as perguntas e responder as mesmas)
CONCLUSÃO (você dizer
o que conclui com esta prática. Sempre citar o que você concluiu no laboratório)
BIBLIOGRAFIA (colocar
as fontes de pesquisa)
De livro: Titulo do
livro e nome do autor e da editora
Da internet: titulo
do Site, endereço para pesquisa e data de acesso.
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