Experiência 4 Princípio de Stevin

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FÍSICA EXPERIMENTAL 2 
EXPERIÊNCIA 4 
PRINCÍPIO DE STEVIN 
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1. Habilidades e competências. 
• Ao término desta atividade o aluno deverá ter 
competência para: 
• Reconhecer e utilizar convenientemente o co-
nhecimento de que “a pressão manométrica 
indicada num ponto situado a uma profundida-
de “h”, de um líquido em equilíbrio, é igual ao 
produto do peso específico pela profundidade 
do ponto” Pm = μ g Δh; 
• Mencionar que a pressão num ponto situado a 
uma profundidade “h”, de um líquido em equi-
líbrio, é igual à pressão que atua sobre a super-
fície livre do líquido, mais o produto do peso 
específico pela profundidade do ponto”; 
• Reconhecer que: “Dois pontos situados no 
mesmo nível de um líquido em equilíbrio su-
portam pressões iguais”. 
• Utilizar conhecimentos que levam à aplicação 
do princípio de Stevin. 
• A equação que traduz o princípio de Stevin é: 
 P2 – P1 = μ g Δh 
 
2. Material necessário: 
1 painel hidrostático 
1 suporte com haste, tripé e sapatas niveladoras 
1 seringa de 10 ml com prolongador 
1 copo de becker com 250 ml 
Água 
 
3. Montagem. 
Execute a montagem conforme a Figura 1. 
Caso ocorra formação de bolhas, sugue-as utilizando a 
seringa com prolongador. 
 
4. Andamento das atividades. 
 Coloque a escala (1) dentro do becker com 
água, com o nível 0 da escala no nível da água 
do becker. 
 Coloque, com auxilio da seringa e prolonga-
dor, 3 ml de água no manômetro 3. 
 Com as duas extremidades do manômetro 3 
abertas, coloque o tampão (2) no tubo indica-
do por F. 
4.1 Leia e anote as posições atingidas pelas su-
perfícies y e y’ do líquido manométrico. 
 
 
 
 
 Fig. 1 
 
 Coloque água no becker de modo que a 
água cubra alguns milímetros da escala (1). 
4.2 Qual a pressão manométrica que atua, nes-
te caso, sobre a superfície aberta y do ma-
nômetro? 
Justifique a sua resposta. 
4.3. Supondo que a superfície y’ suba 5 mm, 
quantos milímetros deve descer a superfí-
cie y? 
4.4 Qual é, neste caso, o desnível manométrico 
Δh? 
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4.5 Supondo o tubo do manômetro uniforme, 
qual o desnível Δh para uma ascensão de 4 
mm para 7,5 mm na superfície y’ do líquido 
manométrico? 
 Opere fora de zona curvada do manômetro. 
 Sempre observe se as superfícies y e y’ estão 
afastadas mais de 15 mm da zona curvada an-
tes de considerar a leitura. 
4.6 Para determinar o Δh faça a leitura da vari-
ação de posição sofrida pelas superfícies y e 
y’, numericamente em milímetros. 
4.7 Introduza o valor numérico do Δh direto na 
expressão do cálculo da pressão manomé-
trica. 
 
• Coloque o becker vazio de modo a envolver a 
escala de imersão e adicione água no becker 
até que a extremidade do manômetro toque 
na superfície líquida. 
Olhando por baixo da superfície líquida, torne a verifi-
car se o zero da escala está nivelado com o extremo do 
manômetro. 
 
• Anote as posições hy e hy’ ocupadas pelas su-
perfícies manométricas. 
 
• Com os dados obtidos, complete a primeira li-
nha da Tabela 1. 
 
4.8 Procedendo de maneira análoga, varie a 
profundidade h no interior do copo de 5 em 
5 mm, de modo a completar a Tabela 1. 
 
4.9 Com os dados da Tabela 1, faça o Gráfico da 
pressão manométrica Pm versus a profun-
didade h do ponto. 
 
A relação entre a pressão e a profundidade 
num líquido. 
 
4.10 Existe uma relação entre a pressão (devi-
da à massa líquida) em um ponto de um 
líquido em equilíbrio e a profundidade 
deste ponto? 
Represente matematicamente esta rela-
ção. 
4.11 Como é denominada a constante de pro-
porcionalidade “ρ” existente entre P e h? 
 
 
 Dados 
manométricos 
Profundidade 
no copo 
de becker 
 
 
hc 
 
hb 
 
Δh 
Pmanométrica 
Pm = 9,8 . 
Δh (N/m2) 
 Valores em (mm) 
H1 (mm) 
H2 (mm) 
H3(mm) 
H4 (mm) 
H5 (mm) 
 Tabela 1 
 
 
A pressão no interior de um líquido depende 
do peso específico do líquido. 
 
4.12 Determine o valor do peso específico “ρ” 
do líquido contido no becker e qual a sua 
unidade de medida no SI. 
 
4.13 Mostre que a equação obtida (P= ρh) po-
de ser expressa como: 
 P = μ g h 
Reconheça cada termo desta expressão. 
 A pressão no interior de um líquido depen-
de da massa específica do líquido. 
 Observe que a pressão P = μgh, nos infor-
ma a pressão exercida pelo líquido, de 
massa específica μ, num ponto a uma pro-
fundidade h. 
Como todos os corpos imersos na camada de 
ar terrestre sofrem a ação da pressão atmosfé-
rica Patm, o ponto submerso no líquido se en-
contrará a uma pressão real. 
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 P = Patm + µ g h 
onde: 
P = pressão absoluta, 
Patm = pressão atmosférica e 
μ g h = pressão devida à massa líquida com μ 
representando a massa específica e h a profundida-
de que o ponto se encontra submerso na massa 
líquida. 
 
Algumas vezes a superfície livre do líquido se 
encontra a uma pressão qualquer Po, diferen-
te da pressão atmosférica, quando isto acon-
tece, a expressão acima toma a forma geral: 
 
 
 P = Po + µ g h