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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO CÂMPUS CARAÚBAS CURSO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EVERTON DINIZ JALES MECÂNICA DOS FLUIDOS – PRINCIPIO DE PASCAL CARAÚBAS - RN 2018 RESUMO Quando vamos a uma oficina concertar o carro, o mecânico eleva o carro em um elevador hidráulico, utilizando um principio físico já descoberto há muito tempo. O Princípio de Pascal é o princípio físico elaborado pelo físico e matemático francês Blaise Pascal (1623-1662), esse principio de é utilizado para facilitar o uso de força em varias áreas, as prensas hidráulicas, os elevadores hidráulicos, travões, direção hidráulica, amortecedores, caixas de agua e barragem sal algumas das utilizações desse principio. Introdução Quando giramos a direção de um carro, se essa for uma direção hidráulica será preciso utilizar uma força bem menor que a força utilizada em direções normais isso porque o principio físico de Pascal reduz a força que utilizamos, o principio de pascal é um conceito importante no estudo da hidrostática, que é a parte da física que estudar os líquidos em repouso. Utilizando o principio de pascal é possível, mover um objeto sem tocar nele ou ate mesmo levantar coisas muito pesada utilizando pouca força, o principio diz que uma força aplicada em um ponto de determinado fluido esse é transmitida em todos os outros pontos desse fluido. OBJETIVO Estudar os efeitos da mudança de pressão em um fluido confinado. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA MECÂNICA DOS FLUIDOS A mecânica dos fluidos é o ramo da mecânica que estuda o comportamento físico dos fluidos e suas propriedades. Suas principais aplicações são destinadas ao estudo de escoamentos de líquidos e gases, máquinas hidráulicas, aplicações de pneumática e hidráulica industrial, sistemas de ventilação e ar condicionado além de diversas aplicações na área de aerodinâmica voltada para a indústria aeroespacial. O estudo da mecânica dos fluidos é dividido basicamente em dois ramos, a estática dos fluidos e a dinâmica dos fluidos. A estática dos fluidos trata das propriedades e leis físicas que regem o comportamento dos fluidos livre da ação de forças externas, ou seja, nesta situação o fluido se encontra em repouso ou então com deslocamento em velocidade constante, já a dinâmica dos fluidos é responsável pelo estudo e comportamento dos fluidos. Em regime de movimento acelerado no qual se faz presente a ação de forças externas responsáveis pelo transporte de massa. FLUIDOS Um fluido é caracterizado como uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento, não importando o quão pequena possa ser essa tensão. Os fluidos incluem os líquidos, os gases, os plasmas e. A principal característica dos fluidos está relacionada à propriedade de não resistir à deformação e apresentam a capacidade de fluir, ou seja, possuem a habilidade de tomar a forma de seus recipientes. PRESSÃO HIDROSTÁTICA É a força que as moléculas de fluidos exercem umas sobre as outras devido à atração gravitacional da Terra. Essa força ocorre quando um líquido está em movimento ou em completa paralisação. + ρ.g.h Onde: = é a pressão dentro d a água; = é a pressão atmosférica, ρ é a densidade do fluido; g = é a gravidade; h = é a profundidade; PRESSÃO MONOMÉTRICA É a medição da pressão em relação à pressão atmosférica existente no local, podendo ser positiva ou negativa. PRINCIPIO DE PASCAL O principio de pascal diz que “quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos também sofrem a mesma variação”. Onde: F = força A = Área MATERIAIS UTILIZADOS Painel hidrostático incluindo um tampão; Seringa com prolongador; Escala de imersão; Becker contendo agua; PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL MEDINDO A PRESSÃO EM UM PONTO DE EQUILÍBRIO DE UM LIQUIDO Antes de começar, observe que a parte superior do sistema que segue para a sonda de imersão, existe um tampão. Sem o tampão, coloque toda a escala de submersão dentro do Becker sem agua, deixa a escala 1,0cm acima do fundo do Becker. Adicione agua lentamente ate que o nível chegue ao zero da escala. As duas colunas de agua do monômetro devem estar no mesmo nível. Coloque o tampão na parte superior. Para adicionar agua no Becker utilize a seringa com prolongador, ou ate mesmo um recipiente menor. Adicione agua lentamente, meça a diferença entre os níveis de agua do monômetro. Meça também a diferença entre os níveis de agua dentro do béquer. PRINCIPIO DE PASCAL Utilizar o painel hidrostático A agua deve esta inserida nos monômetros e na mangueira, caso contrario injete agua com a seringa com prolongado. Meça os níveis de agua nos monômetros e na mangueira principal. Em seguida com a seringa e seu prolongador, adicione 1,0 ml de agua na mangueira principal e meça os novos níveis de agua novamente. Calcule a variação de cada nível de agua. resultados Os resultados dos experimentos seguem nas tabelas abaixo em cada tabela dados do seu respectivo experimento, foi possível comprovar através desses experimentos o principio de pascal, e medir a pressão em um ponto de equilíbrio de um liquido. Medindo a pressão de um ponto de equilíbrio em um liquido H(m) DADOS MANOMÉTRICOS P man (N/) Y1(m) Y2(m) ∆y(m) H1 = 0,005 49 0,038 0,044 0,006 H2 = 0,01 98 0,036 0,046 0,01 H3 = 0,015 147 0,034 0,048 0,014 H4 = 0,020 196 0,033 0,049 0,016 H5 = 0,025 245 0,032 0,050 0,018 Tabela 01 Principio de pascal NÍVEIS DE AGUA Mangueira principal Monômetro 1 Monômetro 2 Antes Depois Antes Depois Antes Depois 0,3 0,265 0,034 0,068 0,034 0,066 Variação = -0,035m Variação = 0,034m Variação = 0,032m Tabela 2 referências YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A... Física II: Termodinâmica e ondas. 12 ed. São Paulo: Addison Wesley, 2008. HALLIDAY, D. ; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física. 4 ed. v. I. Rio de Janeiro: LTC, 1995. http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/mef.pdf https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fluidos.htm
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