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UNILESTE - CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - CEC Aula 05 – PRESSÃO EM FLUIDO ESTATICO CORONEL FABRICIANO / MG OUTUBRO DE 2013 UNILESTE - CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL- CEC Aula 05 – PRESSÃO EM FLUIDO ESTATICO Relatório apresentado à disciplina de Física 2, do curso de Engenharia Civil do Unileste. Alunos: André Bregues Cleudson Freitas Josiano Josiel Pedro Homero Ricardo Oliveira Thulio Cota Professor: Marcelino Turma: 01 Coronel Fabriciano - MG OUTUBRO DE 2013 SUMÁRIO 1 OBJETIVO……………………………………………………………………………2 2.INTRODUÇÃO..................................................................................................3 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL................................................................5 4 RESULTADO E DISCUSSÃO..........................................................................7 5 CONCLUSÃO................................................................................................. 8 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................9 1 OBJETIVO As atividades propostas para esta experiência são uma descrição detalhada de um experimento que visa: Conhecer e operar com um manômetro de tubo aberto, utilizando a água como líquido manométrico. Reconhecer e utilizar convenientemente o seguinte conhecimento: “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". Destacar que a pressão num ponto situado a uma profundidade "h", de um líquido em equilíbrio, é igual à pressão que atua sobre a superfície do líquido mais o produto do peso específico pela profundidade do ponto. Utilizar convenientemente o conhecimento da expressão acima. Reconhecer que: Dois pontos situados no mesmo nível de um líquido em equilíbrio suportam pressões iguais". 2 INTRODUÇÃO Pressão atmosférica . A Terra se encontra envolvida por uma camada de gases, chamada atmosfera, que exerce sobre toda superfície terrestre uma pressão denominada pressão atmosférica Patm. A pressão pode ser medida por instrumentos chamados manômetros e o manômetro especial que mede a pressão atmosférica é denominado de barômetro. (Ver Figura 1). Figura 1(painel manométrico) Figura retirada www.ebah.com.br Observação: se atenha principalmente ao lado direito do painel onde se encontra o manômetro que será utilizado a sequir. 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 (P1) se pretende medir enquanto que a outra fica livre e em contato com a camada atmosférica (Patm) No equilíbrio, o valor da pressão manométrica (Pm) que atua na superfície do líquido manométrico, do lado fechado y, é a mesma que atua no ponto P1 no interior do recipiente é dada pela seguinte expressão: I- ρ= massa específica do líquido manométrico (líquido que o manômetro contém) g= aceleração da gravidade local; Δh= desnível no líquido manométrico entre (y e y') Como utilizaremos água no interior deste manômetro, a pressão manométrica (diferença entre a pressão que atua no ponto a ser medido e a pressão atmosférica) será fornecida pela relação. II – Pm = 9.81 (N/m³) x Δh 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1 Inicialmente foram apresentados todos os aparelhos e materiais a serem utilizados neste experimento. (Ver tabela 4.1) 3.2 - 1º Passo - De posse de todos os materiais efetuaram-se a montagem. Figura 3 (painel manométrico) 6 - Painel Manométrico 7 - Tampão 8 - Escala submersível 3.2 - 2º Passo – Deixaram-se a escala submersível (8), aproximadamente , 10 mm acima do tampo da mesa e anotou-se as posições hy e hy`, ocupadas pelas superfícies líquidas manométricas. ( tabela 4.2) 3.3 – 3º Passo – Com o objetivo de determinar o Δh efetuou-se a leitura da variação de posição sofrida pela superfícies y e y` numericamente em milímetros, anotou-se os dados.(Ver tabela 4.2) Figura 4(Demonstração do nível liquido) Figura retirada www.ebah.com.br 3.4 – 4º Passo – Colocou-se o copo vazio de modo a envolver a escala de imersão e adicionou-se água até que a extremidade do manômetro tocasse na superfície líquida. (Ver figura 5) Figura 5(Becker com agua)Foto retirada no laboratorio 3.5 – 5º Passo - Variou-se a a profundidade h (adicionando-se água no sistema) de 10 em 10 mm de modo a completar os dados da Tabela (4.2). 4 RESULTA DO E DISCUSSÃO 4.1 Materiais: 01 painel hidrostático FR2 composto por: painel manométrico, uma pinça de Mohr; escala submersível; escala milimetrada acoplável ao painel; tripé com haste de sustentação e sapatas niveladoras amostecedoras antiderrapantes. 60 mL de água para o manômetro 3 seringa descartável. 01 BecKer de 250 ml. 01 barômetro 4.2 – Tabela de leituras: Profundidade no copo de BecKer Dados manométricos Hy Hy` ΔH Pm= 9,81. ΔH Pressão atm H0= 0 x 10-3m 0.023 0.023 0 0 Pa 0 Pa H1= 10 x 10-3m 0.026 0.018 0.008 0.07848 Pa 0.000777 x 10-3 atm H2= 20 x 10-3m 0.029 0.015 0.014 0.13734 Pa 0.00136 x 10-3 atm H3= 30 x 10-3m 0.033 0.011 0.022 0.21582 Pa 0.00214 x 10-3 atm H4= 40 x 10-3m 0.035 0.009 0.026 0.25506 Pa 0.00252 x 10-3 atm H5= 50 x 10-3m 0.039 0.005 0.034 0.33354 Pa 0.0033 x 10-3 atm H6= 60 x 10-3m 0.041 0.003 0.038 0.37278 Pa 0.00369 x 10-3 atm 4 RESULTADO E DISCUSSÃO 4.1 Materiais: 01 painel hidrostático FR2 composto por: painel manométrico, uma pinça de Mohr; escala submersível; escala milimetrada acoplável ao painel; tripé com haste de sustentação e sapatas niveladoras amostecedoras antiderrapantes. 60 mL de água para o manômetro 3 seringa descartável. 01 BecKer de 250 ml. 01 barômetro 4.2 – Tabela de leituras: Profundidade no copo de BecKer Dados manométricos Hy Hy` ΔH Pm= 9,81. ΔH Pressão atm H0= 0 x 10-3m 0.023 0.023 0 0 Pa 0 Pa H1= 10 x 10-3m 0.026 0.018 0.008 0.07848 Pa 7926.48 Pa H2= 20 x 10-3m 0.029 0.015 0.014 0.13734 Pa 13871.3 Pa H3= 30 x 10-3m 0.033 0.011 0.022 0.21582 Pa 21797.8 Pa H4= 40 x 10-3m 0.035 0.009 0.026 0.25506 Pa 25761.1 Pa H5= 50 x 10-3m 0.039 0.005 0.034 0.33354 Pa 33687.5 Pa H6= 60 x 10-3m 0.041 0.003 0.038 0.37278 Pa 37650.8 Pa 6 CONCLUSÃO O objetivo da experiência foi alcançado, pois: Conheceu-se e operou-se um manômetro de tubo aberto, utilizou-se a água como líquido manométrico. Aprendeu-ser e utilizou-ser convenientemente o seguinte conhecimento: “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". Verificou-ser que a pressão num ponto situado a uma profundidade "h", de um líquido em equilíbrio, é igual à pressão que atua sobre a superfície do líquido mais o produto do peso específico pela profundidade do ponto.Utilizou-se o conhecimento da expressão acima e aplico-se o mesmo no decorrer do experimento.. Verificou-se e comprovou-se que: Dois pontos situados no mesmo nível de um líquido em equilíbrio suportam pressões iguais". 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FURTADO, NELSON FRANÇA. Sistemas de Unidades-teoria dos erros. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1956. V.4. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 6. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2002-2003. 4 v. NAGASHIMA, H. NAOYUKI, Laboratório de Física I. UNESP, 2008. TABACNIKS, M. HARRI, Conceitos básicos da teoria de erros. IFUSP, 2003. Teoria dos erros I, Disponível em: <http://pt.shvoong.com/exact-sciences/mathematics/1678516-teoria-dos-erros/#ixzz1Holl3Cez> Acesso em: 29 mar. 2011 Tubo de Pitot, Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Tubo_de_Pitot> Acesso em: 06 out. 2011 KERMODE, A.C., BARNARD, R.H. Mechanics of Flight, Prentice Hall: 1972.
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