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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ Física Experimental II Vasos Comunicantes Professor: Gentil Aluna: Tamilis de Souza Melo – Matrícula: 201504304781 Turma: 3088 NITERÓI – RJ 03/03/2016 ÍNDICE OBJETIVO INTRODUÇÃO MATERIAIS E MÉTODOS DADOS CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS OBJETIVO Analisar, aplicar e compreender a teoria dos vasos comunicantes na prática. INTRODUÇÃO Simom Stevin foi um físico e matemático belga que concentrou suas pesquisas nos campos da estática e da hidrostática, no final do século 16, e desenvolveu estudos também no campo da geometria vetorial. Entre outras coisas, ele demonstrou, experimentalmente, que a pressão exercida por um fluido depende exclusivamente da sua altura. Uma das aplicações do Teorema de Stevin são os vasos comunicantes. Termo utilizado para designar a ligação de dois recipientes através de um duto aberto. A lei de Stevin está relacionada com verificações que podemos fazer sobre a pressão atmosférica e a pressão nos líquidos. Dos estudos no campo da hidrostática, quando consideramos um líquido qualquer que está em equilíbrio, temos grandezas importantes a observar, tais como: massa específica (densidade), aceleração gravitacional local (g) e altura da coluna do líquido (h). Observando a figura 1, é possível escrever a pressão para os dois pontos distintos da seguinte forma: Figura 1 PA = p*g*hA PB = p*g*hB Nesse caso, podemos observar que a pressão do ponto B é certamente superior à pressão no ponto A. Isso ocorre porque o ponto B está numa profundidade maior e, portanto, deve suportar uma coluna maior de líquido. Podemos utilizar um artifício matemático para obter uma expressão que relacione a pressão de B em função da pressão do ponto A (diferença entre as pressões), observando: PB -PA =p*g*hB –p*g*hA PB -PA =p*g(hB -hA) PB -PA =p*g*h Logo: PB = PA + p*g*h Utilizando essa constatação, para um líquido em equilíbrio cuja supercíe está sob ação da pressão atmosférica, a pressão absoluta (P) exercida em um ponto submerso qualquer do líquido seria: P= Patm + Phidrost = Patm + p*g*h Figura 2 Na imagem acima (figura 2), temos recipientes de formas e volumes diferentes, mas que são ligados pela mesma base. Podemos verificar que o líquido, quando em equilíbrio, tem a mesma altura em todos os ramos. Sabemos que a pressão exercida por um líquido depende apenas da altura desse líquido. Se em uma dessas colunas o líquido estivesse mais alto, a pressão na base do mesmo ramo também seria maior. MATERIAIS E MÉTODOS Materiais - Vasos Comunicantes - Água destilada - Régua milimétrica - Tripé Universal Métodos Para começar o experimento, enchemos os vasos comunicantes com água e fizemos o nivelamento da mesa em relação ao equipamento. Em seguida, o vaso comunicante foi colocado o mais reto possível e com o auxilio da régua milimetrada foi medido a altura do líquido de cada tubo. Além da régua, também utilizamos a escala do equipamento para medir cada tubo. Com o equipamento inclinado para a esquerda, foi realizado o mesmo procedimento. Medimos a altura do líquido em cada vaso com o auxílio da régua e da escala do equipamento. DADOS Medidas com os vasos na posição horizontal Medidas com a régua 1º Tubo 132,0 ± 0,5mm 2º Tubo 132,0 ± 0,5mm 3º Tubo 132,0 ± 0,5mm Medidas com a escala do equipamento 1º Tubo 18,0 ± 0,5mm 2º Tubo 18,0 ± 0,5mm 3º Tubo 18,0 ± 0,5mm 1.2 Medidas com os vasos inclinados Medidas com a régua 1º Tubo 85,0 ± 0,5mm 2º Tubo 90,0 ± 0,5mm 3º Tubo 84,0 ± 0,5mm Medidas com a escala do equipamento 1º Tubo 20,0 ± 0,5mm 2º Tubo 18,0 ± 0,5mm 3º Tubo 16,0 ± 0,5mm (+) e (-) relativo ao valor 0(mm) do nível. A diferença entre o início da régua e o inicio da primeira é de 45mm. CONCLUSÃO O que se pode concluir é que apesar das alturas se alterarem, o nível mantido foi inalterado. O líquido era o mesmo e por esse motivo tinha a mesma densidade, quando se tem a mesma pressão. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DAVID, Halliday; Resnick, Robert; Jearl Walker. Fundamentos de Física. 7ª ed. São Paulo. LTC Editora. MÁXIMO, A.; ALVARENGA,B. Curso de Física. 5ª ed. São Paulo: Scipione,2000. VII - ANEXOS Figura 1 – Vasos Comunicantes Figura 2 – Régua milimetrada
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