Relatório Fenômenos Oscilatórios 1

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Relatório de prática laboratorial
Hidrostática
Análise de funcionamento prático de manômetro de tubo.
Disciplina: Fenômenos oscilatórios e termo dinâmica.
Aluno:
Lucas de Sá,		 				Matrícula: 151015339.
Professor: Thiago Aragão. 
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Semestre 2017.2
Fortaleza – 2017
Introdução.
Neste experimento prático aplicamos os conhecimentos de análise hidrostática, relacionando fluidos e pressão manométrica e absoluta. 
Objetivos.
Observar o comportamento do fluido com relação a sua pressão verificada nas extremidades graduadas e seu comportamento através da variação de pressão numa de suas extremidades. 
Materiais utilizados.
- 1 copo béquer de 250 ml;
- 1 tripé universal;
- 1 haste de 500 mm com fixador;
- 1 escala metálica milimétrica;
- 1 painel hidrostático;
- 1 seringa injetora;
- 250 ml de água;
- 1 escala submersível de altura redulável.
Procedimento experimental. 
- Experimento 1. 
Procedimento: Foi colocada a água dentro do tubo do manômetro com uma seringa até uma quantidade estável de líquido. O fluido ficou estacionado em repouso na marca de 40 mm da escala graduada do tubo. 
Atividade 1. 
Qual a intensidade de pressão manométrica que atua sobre a superfície aberta dos manômetros? Justifique a resposta. 
A pressão manométrica é igual a zero. Pois as extremidades do tubo estavam abertas, não ocorrendo nenhuma variação de pressão interna do tubo. 
 
Conclusão da atividade 1.
Foi observado e compreendido o funcionamento do fluido dentro do tubo, pois as duas extremidades do tubo estavam abertas, uma para cima e outra para baixo, não ocorrendo variação, pois a sua pressão exercida sobre o fluido é a mesma atmosférica. E como as suas duas extremidades estavam abertas para o ambiente.
4.2- Experimento 2.
2.1- Procedimento: Foi colocada a água dentro do tubo do manômetro com uma seringa até uma quantidade estável de líquido. O fluido ficou estacionado em repouso na marca de 40 mm da escala graduada do tubo. 
	
2.2- Atividade 2.
Posicione o copo béquer com 250 ml de água atté eu a extremidade inferior do tubo sonda se aproxime da superfície da água no copo béquer.
Foi procedida a regulagem do painel até que o tubo se submergisse na água.
2.3- Atividade 3.
Com a extremidade F aberta suba o copo béquer e verifique o que acontece com o fluido nos tubos A3 e B3. Explique. 
Ao variar a altura do copo béquer a fim de observar alguma variação de altura do fluido do manômetro, não foi observada nenhuma variação. Isso ocorreu devido à parte do tubo que estava sendo trabalhada formava um tubo perpendicular ao béquer e sua extremidade superior estava aberta, ou seja, toda pressão exercida pelo fluido saiu pela extremidade superior sem alterar o manômetro.
2.4- Atividade 4.
Com a extremidade F fechada, verifique as posições de y(A3) e y’(B3) ocupadas pelas superfícies manométricas e complete a primeira linha da tabela 1. 
Após fechar a extremidade foi observada a mesma marca de graduação anterior, não variou a coluna de fluido do manômetro.
Marcando na tabela:
	Profundidade
	Y
	Y’
	∆hy
	pM = 9,8 ∆h
	H1 = 0
	40 mm
	40 mm
	0 
	0 
2.5- Atividade 5. 
Subindo o copo béquer varie a profundidade da extremidade do tubo E no copo béquer, de 5 em 5 mm, completando a tabela 1. 
A tabela abaixo foi preenchida conforme as variações de altura observada em laboratório.
	Profundidade
 
	Y
	Y’
	∆hy
	pM = 9,8 ∆h (N/)
	H1 = 0
	40 mm 
	40 mm 
	0 
	0
	H2 = 5
	39 mm
	43 mm
	4 mm
	39,2 x
	H3 = 10
	38 mm 
	46 mm
	8 mm
	78,4x 
	H4 = 15
	35 mm
	47 mm
	12 mm
	117,6 x 
	H5 = 20
	32 mm
	48 mm
	16 mm
	137,2 x 
2.6- Atividade 6. 
Com os dados da tabela, faca um gráfico da pressão manométrica (pM) em função da altura (∆h) ou profundidade no copo.
Foi observado que a cada 5 mm de variação de altura do tubo no copo béquer, ocorria uma variação de altura entre as marcas milimétricas A3 e B3 de 4 em 4 mm. A pressão também tinha uma relação, a cada 5 mm variado no copo béquer a pressão dobrava. 
2.7- Atividade 7. 
Existe alguma relação entre a pressão em um ponto do líquido em equilíbrio e a profundidade deste ponto?
Se a cada 5 mm de variação de altura do tubo no copo béquer, ocorre uma variação de 4 em 4 mm no tubo do manômetro, e a pressão dobra a cada 5 mm variado no copo béquer dobra. Neste caso temos:
pM = 2∆h em cada ponto. 
2.8- Atividade 8. 
Como é denominada a constante (p)?
O peso específico é definido como o peso por unidade de volume. No SI a unidade é: N/m3. É calculado multiplicando-se a massa específica do material kg/m3 pela aceleração percentual da gravidade m/s².
2.9- Atividade 9. 
Determine o valor do peso específico (p) do líquido contido no béquer e qual a sua unidade de medida no SI?
pM = p.∆h = µ.g.∆h
p = 39,2 x / 4 x = 9,8 N/
p = g. µ => µ = p/g 
µ = 1
Obs: Estes cálculos foram feitos juntamente com o professor em laboratório. O mesmo o fez em lousa. 
3.0- Atividade 10.
Deslizando o copo béquer no plano horizontal, em qualquer profundidade, verifique a afirmação: “Dois pontos situados no mesmo nível de um líquido em equilíbrio se encontram submetidos às mesmas pressões”.
Sim, dois pontos situados no mesmo nível e com o mesmo fluido envolvido possuem a mesma pressão exercida. 
3.1- Atividade 11.
Usado a expressão geral, determine a pressão absoluta eu deverá atuar num ponto a 15 m de profundidade na água, sabendo – se que a pressão que atua sobre a superfície é de 15 N/.
Aplicando a lei de Stevin, temos que: p = pATM + ρ.g.h → p - pATM = ρ.g.h → Δp = ρ.g.h 
pM = ρ.g.h → pM = 1000Kg/ . 9,8 . 15 
pM = 147 x Pa 
Como 1 Pa = 1 N/ pois 1 atm = 101325 Pa = 101325 N/
Pressão absoluta: 
P = 15 Pa + 147 x Pa
P = 162 x Pa.
3.2- Atividade 12. 
Qual a diferença de pressão sofrida por um mergulhador ao passar de um nível localizado a 2m de profundidade para outro ponto localizado a 5 m de profundidade abaixo da superfície livre da água em que se encontra.
P1 -> pM = 1000 . 9,8 . 2m => pM = 19600 Pa.
P2 -> pM = 1000 . 9,8 . 5m => pM = 49000 Pa.
Variação: 
pM = 29,4 x Pa
3.3- Atividade 13.
A partir dessa prática anuncie o princípio de Stevin. 
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.
Conclusão do experimento. 
 Neste experimento foi possível observar o funcionamento de um manômetro de tubo e aplicar os conceitos aprendidos em sala sobre pressão absoluta e manométrica, além de fundamentar a teoria com a experiência de uma atividade laboratorial.
Resumo. 
Neste experimento laboratorial conseguimos observar e compreender o funcionamento de diversos conceitos como Teorema de Stevin e aplicação de funcionamento de um manômetro. Absorvendo na prática a relação de profundidade e pressão envolvidas no fluido.