Pressão Hidrostática

Prévia do material em texto

RESUMO
Em laboratório foram realizados experimentos para a determinação da pressão em sólidos – bloco de madeira na água – e a determinação da pressão hidrostática, com o auxílio de um manômetro. 
Palavras chave: Lei de Stevin, Densidade e Pressão.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO -------------------------------------------------------------------------------07 - 08
2. OBJETIVO-------------------------------------------------------------------------------------------08
3. MATERIAS E MÉTODO--------------------------------------------------------------------------08
4. PROCEDIMENTO -------------------------------------------------------------------------------- 09
5. RESULTADOS------------------------------------------------------------------------------- 10 - 12
6. DISCUSSÃO E CONCLUSÃO ---------------------------------------------------------- 12 - 13
7. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA------------------------------------------------------------- 13
INTRODUÇÃO
Pressão
A grandeza física determinada pelo quociente entre uma força aplicada e a área de ação dessa força recebe o nome de pressão. A imagem a seguir representa um esquema de pressão (uma força aplicada em uma determinada área):
Imagem 1.1) Pressão.
De acordo com o Sistema Internacional de Pesos e Medidas, a unidade de medida da pressão é o pascal (pa), mas é muito comum usar-se também a atmosfera (atm)e o milímetro de mercúrio (mmHg). 
Pressão Hidrostática
Todo e qualquer fluido exerce pressão. Os líquidos possuem um volume, mas não possuem forma – dessa maneira, assumem o formato do recipiente. 
Os fatores que influenciam na pressão hidrostática são: Densidade do líquido, profundidade do ponto a ser analisado e a gravidade. Essas variáveis foram determinadas a partir da equação da pressão nos sólidos:
 
 (1)
como: 
a massa do líquido é: 
 (2)
mas , logo:
 (3)
Esta equação foi publicada pela primeira vez em 1586, pelo físico holandês Simão Stevin. Por isso fico conhecida como Lei de Stevin. Uma consequência importante dessa lei é o fato de a pressão hidrostática não depender da área de contato do líquido.
OBJETIVO
Em procedimento executado durante a aula realizou-se experimentos aplicando a definição de pressão, constatou-se o princípio fundamental da hidrostática (Princípio de Stevin) e construiu-se o gráfico de pressão hidrostática versus coluna líquida.
MATERIAIS 
Materiais utilizados:
Manômetro;
Réguas;
Béquer;
Bloco de Madeira.
PROCEDIMENTO
Verificação experimental da definição de pressão
Mediu-se a massa do bloco de madeira e calculou seu peso em Newtons. Mediu-se os lados do bloco com uma régua. Consideramos g = 10m/s², calculou-se a pressão exercida pelo bloco de madeira pela sua área maior e também pela sua área menor.
Verificação experimental do Teorema de Stevin e suas consequências
Em um béquer com água mergulhou-se uma cápsula manométrica verticalmente em três posições diferentes. Mediu-se a profundidade da cápsula na água para cada um dos casos e também a variação de altura do líquido no manômetro.
Calculou-se as respectivas pressões para água e utilizando o valor da pressão encontrada calculou-se a densidade do líquido no manômetro. Os resultados e gráfico estão apresentados no item resultados.
RESULTADOS
5.1) Verificação experimental da definição de pressão
Bloco de madeira utilizado no experimento
Massa: 0,21355 kg
Volume: 437,664 
d = 
d = = 0,49 g/ ou 490 kg/
p = 
 = = 4,7 N/
 = = 4,58 N/
 = = 2,34 N/
5.2) Verificação experimental do Teorema de Stevin e suas consequências
1ª Medida
Bécker: 0,03 m
p = g ρh
p = 10 10000,03 = 300
Manômetro: 0,04 m
p = g ρh
300 = 10 ρ 0,04
ρ = 750 kg/
2ª Medida
Bécker: 0,06 m
p = g ρh
p = 10 10000,06 = 600
Manômetro: 0,08 m
p = g ρh
600 = 10 ρ 0,08
ρ = 750 kg/
3ª Medida
Bécker: 0,09 m
p = g ρh
p = 10 10000,09 = 900
Manômetro: 0,115 m
p = g ρh
900 = 10 ρ 0,115
ρ = 782 kg/
5.3) Gráfico de Pressão X Profundidade
Com os dados obtidos pode-se construir a seguinte tabela:
	Pressão
	Altura Becker
	Altura Manô.
	0
	0
	0
	300
	0,03
	0,04
	600
	0,06
	0,08
	900
	0,09
	0,115
Tabela 1.1) Pressão X Profundidade
Após a construção da tabela, o seguinte gráfico pode ser feito:
Gráfico 1.1) Pressão X Profundidade.
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO
 A partir dos resultados obtidos concluiu-se que, de acordo com a teoria, dos experimentos e dos cálculos, no experimento com bloco de madeira, a força peso permaneceu constante, porém, a pressão exercida pelo bloco de madeira variou, sendo que no cálculo de maior área, a pressão exercida foi menor. Portanto, a pressão é em função da área. Para uma força constante, quanto menor a área maior será a pressão exercida e vice versa.
No experimento com o Becker e o manômetro, o teorema de Stevin explica a transmissão da pressão da cápsula manométrica ao manômetro. Este teorema mantém uma relação entre altura e pressão, sendo que, mediu-se a profundidade da cápsula manométrica na água (dentro do Becker) e a correspondente variação de altura do líquido no manômetro, calculou as pressões para água e verificou que quanto maior a altura, maior a pressão. As mesmas pressões foram usadas no cálculo para a obtenção das densidades no manômetro, sendo que estas são iguais – Apenas no último cálculo (3º) que a valor da densidade do material ficou diferente. O erro foi na media da altura no Becker, que deveria ser 0,12 e não 0,115. 
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/pressao2.php
http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/hidrostatica-o-estudo-dos-liquidos-e-dos-gases-em-repouso.htm