Lab II Hidrodinâmica

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HENRIQUE ALVES DE LIMA
LABORATÓRIO DE FÍSICA 2:
HIDRODINÂMICA – EQUAÇÃO DE TORRICELLI
Relatório apresentado como parte da avaliação da disciplina de Laboratório de Física I, do curso de Engenharia Elétrica, UNEMAT, campus de Sinop, ministrada pelo docente Muriel André de Moura.
Sinop – MT
2017
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
HIDRODINÂMICA
Ramo da ´física que estuda o comportamento de fluidos (líquidos ou gases em movimento). Esse movimento é variável de acordo com a velocidade do fluido a ser estudado.
A dinâmica de fluidos envolve a medição de vazão. Seus cálculos são baseados nas propriedades do fluido como velocidade, pressão, densidade e temperatura.
Existem dois tipos de escoamento: estacionário, quando a velocidade de escoamento é pequena, e não estacionário, quando a velocidade do fluido altera com o tempo. Leva-se em consideração o tamanho dos tubos e o diâmetro das aberturas e a viscosidade do fluido.
OBJETIVOS
Comprovar a equação de Torricelli para hidrodinâmica através do movimento parabólico de um jato de água, verificar se a velocidade da água varia em função da altura e se varia em função do diâmetro reservatório utilizado.
MATERIAL
Tubo de PVC de 20mm de diâmetro
Tubo de PVC de 50mm de diâmetro
Fita crepe
Fita métrica
Paquímetro
Água
METODOLOGIA
PROCEDIMENTO TEÓRICO
Determinamos a velocidade de escape teórica a partir da seguinte equação:
Para isso, medimos a altura H (em metros) a partir do orifício situado na extremidade superior do reservatório até o orifício até onde seria o orifício de escape do tubo. A gravidade utilizada neste experimento foi .
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Determinamos a velocidade experimental através da seguinte simplificação:
Na vertical: 
Na horizontal: 
Igualando as duas, temos:
Onde calculamos H ao se medir da extremidade inferior do reservatório até o orifício de escape, g já temos e X é o alcance do jato de água calculado da seguinte forma:
1 – Veda-se cada um dos orifícios com fita crepe.
2 – Enche-se o reservatório com água até o nível demarcado.
3 – Retira-se a fita crepe do primeiro orifício e mensura-se a distância do jato de água.
4 – Veda-se o primeiro orifício e enche-se o reservatório novamente.
5 – Repita os passos com os próximos orifícios.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
RESULTADO – PROCEDIMENTO TEÓRICO
	Reservatório
	Área (m²)
	Altura 1 (m)
	Velocidade teórica 1 (m/s)
	Tubo grosso (1)
	2,597x10-5
	2,6x10-1
	2,26
	Tubo fino (2)
	2,463x10-5
	2,48x10-1
	2,20
	Reservatório
	Área (m²)
	Altura 2 (m)
	Velocidade teórica 2 (m/s)
	1
	2,597x10-5
	4,6x10-1
	3,00
	2
	2,463x10-5
	4,5x10-1
	2,97
	Reservatório
	Área (m²)
	Altura 3 (m)
	Velocidade teórica 3 (m/s)
	1
	2,597x10-5
	6,7x10-1
	3,62
	2
	2,463x10-5
	6,54x10-1
	3,58
 RESULTADO – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	Reservatório
	Área (m²)
	Alcance do jato (m)
	Altura 1 (m)
	Velocidade experimental (m/s)
	1
	2,597x10-5
	7,2x10-1
	6,25x10-1
	2,016
	2
	2,463x10-5
	7,2x10-1
	6,3x10-1
	2,008
	Reservatório
	Área (m²)
	Alcance do jato (m)
	Altura 2 (m)
	Velocidade experimental (m/s)
	1
	2,597x10-5
	8,2x10-1
	4,28x10-1
	2,775
	2
	2,463x10-5
	8,7x10-1
	4,25x10-1
	2,944
	Reservatório
	Área (m²)
	Alcance do jato (m)
	Altura 3 (m)
	Velocidade experimental (m/s)
	1
	2,597x10-5
	9,5x10-1
	2,26x10-1
	4,424
	2
	2,463x10-5
	9,2x10-1
	2,25x10-1
	4,293
DISCUSSÃO
Devido a erros manuais na confecção dos orifícios mais baixos dos tubos, foi necessário utilizar-se de artífices para contornar uma angulação que veio a atrapalhar a mensuração do alcance do jato como a inclinação leve no tubo grosso (50 mm) e até mesmo de 45º no tubo fino (20mm). Podemos perceber também que há uma certa diferença (erro) entre os valores obtidos pelo procedimento teórico em relação ao procedimento experimental, demonstrando que ainda há uma certa dificuldade ao se mensurar exatamente as medidas durante as aulas. 
CONCLUSÃO
Apesar de não se conseguir um resultado excelente, foi obtido um resultado satisfatório, tendo em vista que mesmo possuindo erros tanto na parte do material quanto na mensuração os valores obtidos são bem próximos, exceto onde houve falha na construção dos reservatórios, e isso deve-se ao suporte constante do docente que proveu ajuda durante todas as etapas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Hidrodinâmica – Física – Grupo escolar. Disponível em:
<http://www.grupoescolar.com/pesquisa/hidrodinamica.html>
Acesso em 10 jun 2017