Relatório 4 - Princípio de Stevin Editado

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 2
Turma nº 3076
Experiência nº 04
Data 31/08/2015
Princípio de Stevin
Professor: Lourdes Martins
Alunos: André de Souza Alencar 		 201401228488
 Marcos Antonio Ferreira de Lima 201401325114
 Tiago José de Oliveira		 201402407769
 Gamaliel Sharon de Lima Salles 201307287451
INTRODUÇÃO
A experiência tem como objetivo apresentar o conceito que rege o Principio de Stevin através de dados coletados em praticas realizadas. O conhecimento de pressão manométrica será o foco em questão, onde serão relacionadas observações a respeito da característica física do liquido, mediante as equações pertinentes. Nesta atividade, utilizaremos manômetros de tubo de vidro conhecidos por manômetros de tubo aberto. O manômetro de tubo aberto é basicamente um tubo de vidro em forma de U, com uma porção líquida no seu interior (trecho yy’). O prolongamento de um dos seus ramos se encontra no interior do recipiente cuja pressão desejada se pretende medir enquanto a outra fica livre e em contato com a camada atmosférica. No equilíbrio, o valor da pressão manométrica que atua na superfície do liquido manométrico, é dada pela seguinte relação: 
Pm = µ g Δh
 	Esse conceito se relaciona também com o Teorema de Stevin, ou o princípio fundamental da hidrostática, a partir do momento em que há uma variação de pressão entre dois pontos.
P2 – P1 = µ g Δh
 "A diferença entre as pressões de dois pontos de um fluido em equilíbrio é igual ao produto entre a densidade do fluido, a aceleração da gravidade e a diferença entre as profundidades dos pontos."
OBJETIVO
 	Executar o passo a passo das experiências no intuito de elucidar a utilização do manômetro para aquisição da habilidade proposta com as questões denotadas da experiência, verificando que a pressão manométrica indicada num ponto situado a uma determinada profundidade de um liquido em equilíbrio é igual ao produto do peso específico pela profundidade do ponto, e que sua pressão é igual à pressão que atua sobre a superfície livre do líquido mais o produto do peso específico pela profundidade do ponto e reconhecer que dois pontos situados no mesmo nível de um líquido em equilíbrio suportam pressões iguais.
	Reconhecer que a diferença de pressão entre dois pontos, no interior de um líquido em equilíbrio é igual ao produto do desnível entre os dois pontos pelo peso específico do líquido.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Com o auxílio de uma seringa e um prolongador, 3 ml adicionaremos água no manômetro, com as terminações abertas, para que não gere bolhas e que fique em nível, para que possamos diminuir a taxa de erro de leitura.
Iremos então com o painel hidrostático fechado acrescentar ou retirar água e fazer a leitura dos dados obtidos e suas devidas anotações.
MATERIAIS UTILIZADOS
 - 01 Painel hidrostático.
 - 01 Suporte com haste, tripé e sapatas niveladoras.
 - 01 Seringa de 10 ml com prolongador.
 - 01 Copo de Becker de 250 ml.
 - 01 volume de Água.
 
Questionário
 
4.1 – Leia e anote as posições atingidas pelas superfícies y e y’ do líquido manométrico.
	R: 4ml e 2ml
4.2 - Qual a pressão manométrica que atua, neste caso, sobre a superfície aberta y do manômetro? Justifique sua resposta. 
 R: Pressão Atmosférica, houve um aumento no nivel da água devido a pressão exercida pelo ar sobre o liquido. 
 4.3 - Supondo que a superfície y’ suba 5 mm, quantos milímetros deve descer a superfície y?
 	R: 5 mm
4.4 - Qual é, nesse caso, o desnível manométrico Delta H? 
 	R: 10 mm
4.5 - Supondo o tubo do manômetro uniforme, qual o desnível para uma ascensão de 4 mm para 7,5 mm na superfície y’ do líquido manométrico? 
 	R: 3,5mm
4.6 - Para determinar o Delta H faça a leitura da variação de posição sofrida pelas superfícies y e y’ numericamente em milímetros. 
 R: 34mm – 26mm = 8mm
4.7- Introduza o valor numérico do Delta direto na expressão do calculo da pressão manométrica.
R: Pm = µ*g*Δh = 1000*9,8*8 = 78,400 = 7,84N/m².
Anotações das posições hy e hy’ ocupadas pelas suas superfícies manométricas: 
 R: B3 = 28 e A3=28
4.8 – Procedendo de maneira análoga, varie a profundidade h no interior do copo de 5 em 5 mm, de modo a completar a Tabela 1.
Tabela 1
	Profundidade 
hcopo de backer
	Dados no manômetro
	
	y’ (mm)
	y (mm)
	Δhy (mm)
	Pm = 9,8. Δh (N/m²)
	h1 = mm
	28 mm
	28 mm
	00 mm
	0 x 9,8 = 00 N/m²
	h2 = mm
	30 mm
	26 mm
	4 mm
	4 x 9,8 = 39,2 N/m²
	h3 = mm
	31 mm
	25 mm
	6 mm
	6 x 9,8 = 58,8 N/m²
	h4 = mm
	32 mm
	24 mm
	8 mm
	8 x 9,8 = 78,4 N/m²
	h5 = mm
	33 mm
	23 mm
	10 mm
	10 x 9,8 = 98 N/m²
4.9 – Com os dados da tabela 1, faça o Gráfico da pressão manométrica Pm versus a profundidade h do ponto.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
4.10 - Existe alguma relação entre a pressão (devida à massa líquida) em um ponto de um líquido em equilíbrio e a profundidade deste ponto? Represente matematicamente esta relação. 
R: Sim, quanto maior a profundidade maior a pressão que atua sobre o ponto, pois na fórmula a pressão é diretamente proporcional à densidade, que relaciona a massa, e à profundidade.
 	Pm = μ*g*∆h, onde Pm é pressão manométrica, μ é densidade, g é gravidade e ∆h é profundidade.
4.11 Como é determinada a constante de proporcionalidade “ρ” existente entre P e h?
R: Peso especifico.
 
4.12 Determine o valor do peso específico “p” do líquido contido no becker e qual a sua unidade de medida em SI?
R: O peso específico da água é 1000g/cm³.
4.13 Mostre que a equação obtida (P=ph) pode ser expressa como: 
R: 1000 x 9,8 x 10. 
Conclusão
Ao término do experimento, foi constatado que a pressão que atua no painel, é a atmosférica, mesmo utilizando a pinça para fechar uma das extremidades, a outra permaneceu aberta, podendo assim, sofrer a ação desta pressão. Em uma segunda situação, com as duas extremidades fechadas, verificou-se que a pressão é a manométrica. Posteriormente, pode-se averiguar a relação entre a pressão manométrica em um ponto de um liquido em equilíbrio e a profundidade deste ponto, quanto maior a profundidade, maior a pressão.
 E ao final deste trabalho, foi possível concluir de que maneira os conceitos de pressão atuam em um sistema relacionado ao experimento.
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