A PRESSÃO NUM PONTO DE UM LÍQUIDO EM EQUILÍBRIO

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CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AMBIENTAL
CAMPUS DE POMBAL
DISCIPLINA: Laboratório de Física
PROFESSOR: José Roberto
A PRESSÃO NUM PONTO DE UM LÍQUIDO EM EQUILÍBRIO
RELATÓRIO Nº: 8
AUTORES: Antonio Angelo Fernandes Ferreira
TURMA: 1B- Equipe A
Realização do Experimento: 21/ 07/ 2022
Pombal/PB
Julho de 2022.
1. RESUMO
Essa prática experimental tem por objetivo habituar os discentes com
medidores de pressão relativas e estabelecer princípios de medição de pressão
em fluidos, e; por fim, investigar, com o auxílio de técnicas estatísticas, uma
unidade de pressão desconhecida aos discentes a partir de outra previamente
conhecida.
Palavra-Chave: Pressão, fluidos.
2. INTRODUÇÃO
A Hidrostática é área da Física que estuda as propriedades dos fluidos
em repouso. Entre as propriedades físicas dos fluidos, podemos destacar como
as mais importantes: densidade, pressão e força de empuxo. Entendemos
como fluidos as substâncias capazes de assumir o formato de seu recipiente,
mudando sua forma sob a ação de alguma força externa (HELERBROCK,
2022).
Portanto, o estudo de fluidos estáticos é um fenômeno com diversas
situações práticas e fundamental no desenvolvimento de engenheiros. Usando
o princípio de hidrostática podemos investigar pressões sobre objetos
submergidos, desenvolver aparatos para medir pressões, e deduzir
propriedades de oceanos e atmosferas. Além disso, o estudo da hidrostática
pode auxiliar na projetação de sistemas hidráulicos aplicados em prensas
industriais e freios automobilísticos. Enfim, a medição de pressão pode ser
efetivada baseando-se numa gama de princípios, cuja escolha é associada às
circunstâncias de aplicação (FOX, 2004).
3. MATERIAIS E MÉTODOS
● Painel manométrico;
● Tampão;
● Escala submersível;
● Escala milimetrada acoplada ao painel;
● Tripé com sapatas niveladoras;
● Haste de sustentação;
● Seringa descartável de 10 ml;
● Prolongador para seringa;
● 50 ml de água colorida;
● 01 Termômetro ;
● 01 Becker;
● Pano para limpeza;
● 01 Barômetro
Iniciamos o experimento colocando água dentro do becker com o auxílio da
seringa, onde estava a escala submersível até a marcação de número 10. Após
isso foi anotado o valor referente essa posição inicial que foi de: y'= 25 e y= 0.
Fomos adicionado a aula de modo crescente de 10 em 10 na escola e
anotando o valor de y' e y de: 27 e 23, 31 e 19, 34 e 16 e por fim 36 e 14,
respectivamente.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 01 – Dados manométricos em milímetros da pressão num ponto de um
líquido em equilíbrio.
Profundidade
no copo de
Becker Y Y’ Δh
Pressão
Manométrica
h1 =
10x10-3m
25 25 0 0
h2 =
20x10-3m
27 23 4 39,2
h3 =
30x10-3m
31 19 12 117,6
h4 =
40x10-3m
34 16 18 176,4
h5 =
50x10-3m
36 14 22 215,6
DADOS:
P = Densidade da água ( 1000 kg/m3 )
g = Gravidade ( 9,8 m/s2 )
DESNÍVEL MANOMÉTRICO:
Δh = Y – Y’
Δh1 = 25 – 25 = 0
Δh2 = 27 – 23 = 4
Δh3 = 31 – 19 = 12
Δh4 = 34 – 16 = 18
Δh5 = 36 – 14 = 22
PRESSÃO MANOMÉTRICA:
Pm = p. g. Δh
Pm1 = 1000 Kg/m3 x 9,8m/s2 x 0x10-3 m = 0
Pm2 = 9,8 x 4 = 39,2 N/m2
Pm3 = 9,8 x 12 = 117,6 N/m2
Pm4 = 9,8 x 18 = 176,4 N/m2
Pm5 = 9,8 x 22 = 215,6 N/m2
CÁLCULOS PARA A MONTAGEM DO GRÁFICO:
Δh 0 4 12 18 22
Pm 0 39,2 117,6 176,4 215,6
P1
2 20
19,6 196
EIXO X:
Ex = 23/22 = 1,045
Δh(0) = 0 x 1,045 = 0
Δh(4) = 4 x 1,045 = 4,18
Δh(12) = 12 x 1,045 = 12,54
Δh(18) = 18 x 1,045 = 18,81
Δh(22) = 22 x 1,045 = 23
Δh(2) = 2 x 1,045 = 2,09
Δh(20) = 20 x 1,045 = 20,9
EIXO Y:
Ey = 13/215,6 = 0,060
Pm(0) = 0 x 0,060 = 0
Pm(39,2) = 39,2 x 0,060 = 2,35
Pm(117,6) = 117,6 x 0,060 = 7,06
Pm(176,4) = 176,4 x 0,060 = 10,58
Pm(215,6) = 215,6 x 0,060 = 12,94
Pm(19,6) = 19,6 x 0,060 = 1,176
Pm(196) = 196 x 0,060 = 11,76
ΣXi = 0 + 4 + 12 + 18 + 22
ΣXi = 56
ΣYi = 0 + 39,2 + 117,6 + 176,4 + 215,6
ΣYi = 548,8
ΣXiYi= (0x0) + (4x39,2) + (12x117,6) + (18x176,4) + (22x215,6)
ΣXiYi= 0 + 156,8 + 1411,2 + 3175,2 + 4743,2
ΣXiYi= 9486,4
ΣXi²= 02 + 42 + 122 + 182 + 222
ΣXi² = 968
D = N x ΣXi² - (Σxi)²
D = 5 x 968 – (56)2
D = 1704
a = 1/D x [(N x ΣXiYi) - (ΣYi x ΣXi)]
a = 1 / 1704 x [(5 x 9486,4) - (548,8 x 56)]
a = 9,8
b=1/D x [(ΣYi x ΣXi²) - (ΣXiYi) x (ΣXi)]
b= 1 / 1704 x [(548,8 x 968) - (9486,4 x 56)]
b= 0
Y = ax + b
Y = 9,8 x + 0
P/x = 2: y = 9,8 x 2 + 0
P/x = 19,6
P/x = 20: y = 9,8 x 20 + 0
P/x = 196
P1 (2 ; 19,6)
P2 (20 ; 196)
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
No experimento, foi visto que ao analisar a variação num ponto de um
líquido em equilíbrio, foi possível observar que ao elevarmos o nível da água
que estava no becker, houve uma variação na pressão interna presente nos
tubos, em decorrência disso o aumento do nível do líquido, resultando em
desníveis notórios.
Os resultados esperados estão de acordo com os que foram obtidos no
experimento realizado, assim conclui-se que a variação da pressão em um
ponto pode afetar diretamente um líquido que está em repouso/equilíbrio.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FOX, R.; “Introduction to Fluid Mechanics”; Sexta Edição; 2004.
HELERBROCK, Rafael. "Hidrostática"; Brasil Escola. Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/hidrostatica.htm. Acesso em 28 de julho de
2022.