Experimento de Reynolds

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Experimento de Reynolds
Objetivo da Aula:
Esta aula prática tem como objetivo proporcionar aos alunos uma compreensão prática do
fenômeno de transição de fluxo, conhecido como número de Reynolds, em um sistema de
escoamento. Os alunos irão realizar o experimento de Reynolds para observar e
compreender as diferentes características de fluxo em relação à velocidade do fluido, a
viscosidade e a geometria do sistema.
Materiais Necessários:
1. Tubo transparente de diâmetro variável
2. Água corante ou partículas de sementes para visualização do fluxo (opcional)
3. Bomba de água ou sistema de fornecimento de água
4. Régua ou fita métrica
5. Cronômetro
6. Planilhas ou software para registro e análise de dados
7. Equipamentos de segurança (luvas, óculos de proteção)
Procedimento:
1. Introdução ao Experimento de Reynolds:
1. Explique aos alunos o conceito do número de Reynolds e sua importância na
caracterização de escoamentos.
2. Discuta os diferentes regimes de fluxo (laminar, transição e turbulento) e como o número
de Reynolds é usado para distingui-los.
2. Montagem do Experimento:
1. Monte o sistema experimental, que consiste em um tubo transparente de diâmetro
variável conectado a uma fonte de água.
2. Certifique-se de que o tubo esteja limpo e livre de obstruções que possam afetar o fluxo.
3. Realização do Experimento:
1. Varie a velocidade da água ajustando a vazão na fonte de água ou na bomba.
2. Observe visualmente o escoamento através do tubo transparente e registre as
características observadas, como padrão de fluxo e turbulência.
3. Use água corante ou partículas de sementes para visualizar melhor o fluxo, se
necessário.
4. Medição do Número de Reynolds:
1. Meça o diâmetro do tubo em diferentes locais utilizando uma régua ou fita métrica.
2. Registre a velocidade da água e a viscosidade do fluido (se conhecidas).
3. Calcule o número de Reynolds para cada configuração de diâmetro e velocidade
utilizando a fórmula: \( Re = \frac{{\rho \cdot V \cdot D}}{{\mu}} \), onde \( \rho \) é a
densidade do fluido, \( V \) é a velocidade do fluido, \( D \) é o diâmetro do tubo e \( \mu \) é
a viscosidade do fluido.
5. Análise de Dados:
1. Registre todos os dados coletados durante o experimento, incluindo o diâmetro do tubo, a
velocidade da água e os valores calculados do número de Reynolds.
2. Analise os dados e discuta as relações entre o número de Reynolds, o regime de fluxo e
as características observadas do escoamento.
6. Discussão e Conclusão:
1. Encoraje os alunos a discutir os resultados obtidos e a compará-los com os conceitos
teóricos aprendidos em sala de aula.
2. Conclua a aula destacando a importância do número de Reynolds na análise de
escoamentos e suas aplicações em engenharia e ciências fluidas.