RELATÓRIO 3 DOS FLUIDOS

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO 
MARANHÃO-IFMA, CAMPUS PEDREIRAS 
CURSO DE LICENCIATURA PLENA EM FÍSICA. 
 
 
 
 
 PRINCÍPIO DA HIDRODINÂMICA DOS FLUIDOS 
 
 
 
Relatório experimental sobre Princípio da 
Hidrodinâmica dos Fluidos apresentado à 
disciplina de Laboratório dos Fluidos do 
curso de Licenciatura Plena em Física do 
Instituto Federal de Educação, Ciência e 
Tecnologia do Maranhão-IFMA, Campus 
Pedreiras, como requisito para obtenção 
de nota referente à disciplina 
supramencionada. 
 
 Docente: José Francisco Martins de Sousa 
 Discente: Jhuellen Maria de Sousa Neves 
 
 
 
 PEDREIRAS/MA 
 12/2021 
 
 
RESUMO 
O presente experimento sobre o princípio da hidrodinâmica tem como objetivo 
entender a equação da continuidade e o processo de vazão, calculando a velocidade 
de lançamento e de escoamento e o tempo de queda de um jato d`água através da 
mensuração do seu alcance. Para isso, foi colocado 200 mm de água na câmara e 
posicionado uma bandeja a sua frente, que teve como propositor receber o fluído que 
iria sair pelo orifício após a retirada do tampão de silicone (1,0mm e 4,5mm), para 
assim calcular o alcance do líquido. Um outro objetivo dessa prática foi entender e 
reconhecer a variação de pressão do fluido conforme a altura da coluna de água 
diminuía, nesse processor foi girado o registro a aproximadamente 45°, fazendo com 
o líquido saísse pelos três orifícios, esse método possibilitou o descobrimento da 
distancia entre o nível 0 de cada um dos orifícios, foi possível também calcular a 
velocidade do fluido em cada orifício. Ao final da prática foi possível obter os 
propósitos desejados com ajuda das fórmulas matemáticas e dos conhecimentos a 
respeito da hidrodinâmica. 
Palavras-chaves: Hidrodinâmica. Vazão. Equação da continuidade. 
 
INTRODUÇÃO 
A hidrodinâmica também conhecida como dinâmica dos fluidos é área da física 
que estuda as propriedades do movimento dos fluidos, ela também considera 
conceitos como força, velocidade e aceleração, que são variáveis que atuam sobre os 
líquidos em movimento. 
 Nessa prática é utilizado o líquido ideal, que é incompressível, pois mantém a 
mesma densidade independente da pressão que age sobre ele, líquido não viscoso 
os quais não perdem energia ao escoar, e tem o escoamento estacionário onde nesse 
caso a velocidade de escoamento é pequena, ou seja, quando a velocidade em um 
local escolhido permanece a mesma. 
Na dinâmica dos fluidos também é estudado o processo de vazão que se trata 
do volume de fluido que passa por um local em função do tempo, ou seja, é a razão 
entre volume e tempo que é representado pela seguinte equação: 
𝑄 =
Δ v
Δ t
 Eq.01 
Onde: 
Q → Vazão 
Δ v → volume do fluido 
Δ t → tempo 
 
Um outro é a equação da continuidade, onde explica que quanto menor for a 
seção, maior será velocidade do escoamento do fluido. Matematicamente, a fórmula 
da equação da continuidade pode ser representada da seguinte forma: 
𝐴1. 𝑉1 = 𝐴2. 𝑉2 Eq.02 
 
 
Uma outras é a equação de Bernouli que, é considerada a equação 
fundamental da hidrodinâmica, pois se desenvolveu com base nos estudos 
direcionados para a energia de escoamento dos fluídos. A fórmula física que 
representa a equação de Bernouli é: 
𝑝 + 𝑑𝑔ℎ +
𝑑𝑣
2
 Eq.03 
Onde: 
p →pressão 
dgh→ pressão hidrostática 
dv/2→ pressão dinâmica 
 
OBJETIVOS 
• Determinar a vazão de um fluido para diferentes orifícios. 
• Entender a equação da continuidade. 
• Determinar a velocidade de escoamento do fluido. 
• Reconhecer a variação de pressão num fluido de acordo com a diminuição na 
altura de uma coluna de água. 
 
 
MATERIAIS E MÉTODOS (PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL) 
• Tripé universal delta max em aço 270 x 319 mm – EQ894.01; 
• Base com desnível de retenção – EQ87.02; 
• Haste 800 mm – EQ017X; 
• Haste de 500 mm – EQ017.05; 
• Manípulo M5 -20315.014; 
• Conjunto alinhado para câmara transparente – EQ270.77; 
• Câmara transparente vertical – EQ270.01; 
• Régua T2 -EQ270.03A1; 
• Bandeja plástica 440 x 500 x 100 mm- 28903.052; 
• Copo béquer plástico 600ml- 10596.060; 
• Escala milimetrada – 43001.001; 
• Paquímetro universal 150 mm – 22599.003; 
• Contador digital de tempo – 30000.09; 
• Fio de prumo; 
• Lápis; 
• Litro de água destilada; 
• Corante líquido alimentício artificial azul (opcional); 
• Trena. 
 
Métodos: 
1- Colocar água na câmara até a marca de 200 mm, posicionar uma bandeja que 
irá receber o fluido que sairá do orifício; 
2- Utilizar um fio de prumo, marca na bandeja a posição x0 vertical abaixo do 
orifício 1,0, deve ser medido de anotado o desnível de queda Y entre o centro 
do orifício e a bandeja para a realização da tabela 01; 
3- Retirar o tampam de silicone por 30s, depois fechar novamente; 
4- Marcar com um x a posição que o esguicho do fluido toca na bandeja (maior 
distância), anotar o alcance do esguicho e a variação da altura da coluna 
durante 30s para a realização da tabela 01; 
5- Calcular o tempo t de uma partícula contida no jato para percorrer o desnível 
de queda Y; 
6- Considerar o tempo t de queda igual ao tempo que a partícula alcançar em 
MRU sobre o eixo X, calcular o a velocidade de lançamento v no orifício; 
7- Anotar o valor da altura final h da coluna de água após decorrer os 30s. Utilizar 
a equação 𝑣2 = √(2𝑔ℎ) onde g é a aceleração gravitacional, calcular a 
velocidade de escoamento 𝑣2 do fluido e anotar; 
8- Comparar o valor da velocidade de alcance v com a velocidade de escoamento 
𝑣2 obtida através da equação da continuidade, discutir as diferenças e 
validades; 
9- Medir o diâmetro interno d1 da câmara transparente. Calcular a área A1 da 
câmara, utilizar os valores do diâmetro d1 da câmara e da variação da altura 
da coluna de água para calcular a vazão média Q; 
10- Os processos anteriores (1 até 8) devem ser repetido, no entanto, utilizando o 
orifício de 4,5 mm; 
11- Comparar as vazões e as velocidades dos orifícios de 1,0 mm e 4,5 mm discuta 
as diferenças; 
12- Com a câmara transparente cheia, deve-se iniciar o processo abrindo o 
registro, girando aproximadamente 45°; 
13- Meça a distância entre 0 e cada um dos orifícios (superior central -1, central – 
2 e inferior – 3); 
14- Calcular a velocidade do fluido em cada um dos orifícios. 
 
RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSÕES 
Tabela 01: Procedimento com diâmetro de 1,0 mm. 
 
 Duto com diâmetro de 1,0 mm 
 Y 
 (m) 
 X 
 (m) 
 𝚫 𝐡𝟑𝟎𝒔 
 (m) 
 H 
 (m) 
 d1 
(m) 
 A1 
(m2) 
 0,53m 0,27m 0,01m 0,17m 0,063m 0,02826m2 
 V 
 (m/s) 
 V2 
 (m/s) 
 Q 
 (L/s) 
 0,823 1,825 0,861 
 
 A tabela mostra o desnível de queda y entre o centro do orifício e a bandeja, 
mostra também o alcance do esguicho e a variação de altura Δ h30𝑠 durante 30s, 
diâmetro inferior d1 da câmara e a área A1. 
Através da formula matemática 𝑡 =
√2.𝑌
𝑔
 foi possível encontrar o tempo de queda 
da partícula contida no jato, que foi aproximadamente 0,328s. Através do tempo foi 
possível calcular a velocidade de lançamento v, que deu aproximadamente 0,823m/s. 
Já na velocidade de escoamento foi utilizada a formula 𝑣2 = √(2. 𝑔. ℎ) encontrando 
aproximadamente 1,825m/s. Pode-se perceber que a velocidade de v se difere de v2 
isso acontece por a velocidade de lançamento diminui conforme a água da câmara 
diminui. Por fim foi encontrado a vazão por meio da equação 𝑄 = 
(𝐴1.Δ h30𝑠)
𝑡
 com o 
valor aproximado de 0,861L/s. 
 
Tabela 02: Procedimento com duto com diâmetro de 4,5 mm. 
 
 Duto com diâmetro de4,5 mm 
 Y 
 (m) 
 X 
 (m) 
 𝚫 𝐡𝟑𝟎𝒔 
 (m) 
 H 
 (m) 
 d1 
(m) 
 A1 
(m2) 
 0,53m 0,43m 0,04 m 0,17m 0,063m 0,02826m2 
 V 
 (m/s) 
 V2 
 (m/s) 
 Q 
 (L/s) 
 1,310 1,825 3,446 
 
 O procedimento anterior referente a tabela 01, foi repetido, no entanto 
utilizando um duto com diâmetro de 4,5 como mostra a tabela 02. Nesse caso, 
percebe-se que a velocidade v2 nas duas tabelas se mantiveram iguais, pois a área é 
a mesma. Foi possível observa também que, conforme a coluna de fluido da câmara 
diminui a velocidade de lançamento também o faz, isso acontece porque a coluna de 
líquido vai diminuindo e consequentemente a pressão também vai ficando menor e 
diminuindo a velocidade. 
Na tabela 02 a vazão foi maior, pois a um aumento na quantidade água que 
passa pelo orifício, mas a quantidade de tempo permanece a mesma. 
 
Tabela 03: Distância e velocidade dos níveis dos orifícios 
 
 
 
 
 
 
 
 
A tabela mostra as distancias de um orifício pra outro e suas velocidade que 
foram encontradas usando fórmulas matemáticas. Percebe-se que a velocidade do 
fluido depende da pressão e da altura da coluna de água, ou seja, conforme a coluna 
de líquido diminui a velocidade também vai diminuir. 
 
CONCLUSÃO 
Ao final dessa prática foi possível compreender o processo de vazão por meio 
dos diferentes tipos de orifícios, esse trabalho possibilitou também o descobrimento 
da velocidade de escoamento e lançamento, reconhecendo a variação de pressão no 
fluido de acordo com a diminuição da altura da coluna de água da câmara. Todos 
esses processos foram importantes, pois além de ajudar a entender a equação da 
continuidade, serviu como compreensão do conceito de hidrostática. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
Agradeço a Deus que sempre tem me dado forças e disposição pra me manter 
nesse curso 
Também quero agradecer ao apoio da minha família que está comigo em todos 
os momentos 
Quero agradecer também meu professor que, sempre está me orientando. 
 
 
 H1(m) 
superior 
 H2 (m) 
 central 
 H3(m) 
 inferior 
 0,01 0,045 0,045 
 V1(m/s) V2(m/s) V3(m/2) 
 0,014 0,0296 0,0296 
REFERENCIAS 
HIDRODINÂMICA. Vazão/Equação da continuidade. Youtube. 2019 dez 9min. 
Disponível em: https://youtu.be/8fTCq8SX2PQ. Acesso em: 27.12.2021. 
 
DIAS, Fabiana. Hidrodinâmica. educamaisbrasil. Disponível em: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/hidrodinamica.htm. Acesso em: 28.12.2021