Relatório I

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Faculdade Estácio de Sá
Curso: Engenharia de produção.
Disciplina: Física experimental II.
Professor: Gustavo Viali Loyola.
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
Alunos do 3º período:
Vitória
Abril / 2014
EXPERIÊNCIA COMPROBATÓRIA DO PRINCÍPIO DE STEVIN
Trabalho apresentado para avaliação do rendimento escolar na disciplina de Física experimental II curso de Engenharia de Produção da Faculdade Estácio de Sá ministrado pelo Professor Gustavo Viali Loyola.
Vitória
Abril / 2014
SUMÁRIO
OBJETIVO
Foi realizado experimento utilizando um circuito onde será observada a variação do nível, de um determinado líquido pré estabelecido e teve como objetivo comprovar o Princípio de Stevin que estabelece que a pressão manométrica indicada num ponto situado a uma profundidade “h”, de um líquido em equilíbrio, é igual ao produto do peso específico pela profundidade do ponto: P - P0 = ρgh, e que sendo isso verdadeiro, dois pontos situados na mesma altura “h” deste líquido em equilíbrio suportam pressões iguais.
INTRODUÇÃO
A Hidrostática é a parte da Física que estuda os fluídos (tanto líquidos como os gasosos) em repouso, ou seja, que não estejam em escoamento (movimento). 
O princípio de Stevin nos permite calcular a pressão em um líquido em repouso, estando com sua superfície livre em contato com a atmosfera.
A pressão aumenta com a profundidade. Para pontos situados na superfície livre, a pressão correspondente é igual à exercida pelo gás ou ar sobre ela. Se a superfície livre estiver ao ar atmosférico, a pressão correspondente será a pressão atmosférica.
Formalmente, um fluido é uma substância que se deforma continuamente, uma deformação que é proporcional à intensidade da força aplicada, a esta força denominamos “pressão". Fluidos constituem o que se conhece pelos estados líquido e gasoso da matéria. 
Foi realizado experimento que teve como objetivo comprovar o Princípio de Stevin que estabelece que a pressão manométrica indicada num ponto situado a uma profundidade “h”, de um líquido em equilíbrio, é igual ao produto do peso específico pela profundidade do ponto: P - P0 = ρgh, e que sendo isso verdadeiro, dois pontos situados na mesma altura “h” deste líquido em equilíbrio suportam pressões iguais.
Utilizamos um circuito composto por um tubo em “U” onde será observada a variação do nível do líquido no painel manométrico graduado em milímetros. Tal líquido será exposto à diferentes pressões.
Após a realização dos testes, os valores observados foram inseridos na fórmula que orienta o Princípio de Stevin e sendo verificada também sua funcionalidade.
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FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Hidrostática é o ramo da Física que estuda a força exercida por e sobre líquidos em repouso. Este nome faz referência ao primeiro fluido estudado, a água, assim por razões históricas se mantém este nome. Fluida é substância que pode escoar facilmente, não tem forma própria e tem a capacidade de mudar de forma ao ser submetido à ação e pequenas forças.
A palavra fluida pode designar tanto líquidos quanto gases. Por fluido entendemos a matéria em condições de exibir movimento relativo entre as partes que a compõem. Gases e líquidos são exemplos de fluidos. Os fluidos têm a forma do recipiente que ocupam e, portanto, não mantêm a forma. Quando sob a ação de forças, ou melhor, pressão, os fluidos escoam com facilidade. O movimento dos fluidos é estudado a partir da sua velocidade em cada um dos seus pontos e da sua densidade. Em vez de considerarmos as forças que atuam sobre cada partícula do fluido, utilizamos o conceito de pressão. 
O Manômetro é um instrumento, utilizado para medir a pressão de fluidos e gases contidos em recipientes e fechados. 
MATERIAIS UTILIZADOS
01 Painel manométrico (6)
01 Tampão de silicone (7)
01 Escala submersível/tudo sonda (8)
01 Tripé com sapatas niveladoras, amortecedoras e antiderrapantes (10)
01 Haste de sustentação (13)
01 Seringa descartável (11)
01 Prolongador para seringa (12)
01 Copo Becker de 250ml
			
				Figura 1 - Materiais utilizados no experimento
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O manômetro foi preenchido com água até o nível de 40mm, com o tampão foi obstruída a extremidade do tubo em “U” mantendo as outras duas desobstruídas. Ambas as posições das superfícies da água observadas no tudo (dos dois lados do tubo) foram anotadas.
No copo Becker foi colocado 200ml de água e este foi posicionado abaixo do tubo sonda, sendo que a sua extremidade inferior foi posicionada até que tocasse na superfície da água sem o “mergulhar”.
A profundidade da extremidade do tubo sonda foi variada no copo Becker de 5 em 5mm e os resultados verificados foram anotados de maneira que completasse os dados da tabela 1.
	Profundidade "h" (copo) mm
	Dados do manômetro
	
	y
	y'
	Δhy
	Pm=9,8Δh (N/m2)
	h1 = 0
	
	
	
	
	h2 = 5
	
	
	
	
	h3 = 10
	
	
	
	
	h4 = 15
	
	
	
	
	h5 = 20
	
	
	
	
Tabela 1 - Medições Altura x Pressão
RESULTADOS
Então, após as aferições, os valores verificados durante o experimento foram:
	Profundidade "h" (copo) mm
	Dados do manômetro
	
	y
	y'
	Δhy
	Pm=9,8Δh (N/m2)
	h1 = 0
	30
	30
	0
	0
	h2 = 5
	32
	28
	4
	39,2x10-3
	h3 = 10
	34
	26
	8
	78,4x10-3
	h4 = 15
	36
	24
	12
	117,6x10-3
	h5 = 20
	38
	22
	16
	156,8x10-3
Tabela 1 - Medições Altura x Pressão
É possível verificar com mais clareza os valores obtidos nas medições quando comparamos a variação da pressão em função da profundidade conforme demonstrado no gráfico 1:
Gráfico 1 - Medições de Altura (mm) x Pressão (N/m2)
CONCLUSÕES 
Após a realização de testes, os valores observados foram inseridos na fórmula que orienta o Princípio de Stevin e foi verificada sua funcionalidade, pois é possível notar que a pressão submetida a um ponto no meio do fluido não depende do formato do seu recipiente, que a diferença entre dois pontos não depende da distância na horizontal entre eles e estando eles a mesma distância “h” da superfície fluída suportam a mesma pressão.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
 
Mecânica dos fluidos. Disponível em: http://pt.wikibooks.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_fluidos/O_que_%C3%A9_fluido#Densidade. Acessado em 04/04/2015.
Aplicações da Lei de Stevin. Disponível em: http://www.colegioweb.com.br/trabalhos-escolares/fisica/hidrostatica/aplicacoes-da-lei-de-stevin.html. Acessado em 03/04/2015.
R. M., Rhaiza. Principio de Steven. Disponível em: http://www.trabalhosfeitos.com/ensaios/Principio-De-Stevin/48912834.html. Acessado em 04/04/2015.
Simon Stevin. Disponível em: http://www.brasilescola.com/biografia/simon-stevin.htm. Acessado em 03/04/15