Fisíca II - Vasos Comunicantes.docx

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CAMPUS – SANTA CRUZ
VASOS COMUNICANTES – LÍQUIDOS NÃO MISSÍVEIS.
Alunos: 
	Ewerson de São Leão Pires - 
	Henrique Ferreira dos Santos – 201701171831.
	Rodney Fonseca de Almeida – 201703141891
	
	
Disciplina: Física Teórica e Experimental II CCE.
Professor: Hugo Roque.
Turma: 3030.
 
 
Rio de Janeiro, 01 de março de 2018.
Objetivo:
Determinar a densidade da água salgada.
Introdução / Fundamentação Teórica:
Em 1643, o matemático e físico italiano Evangelista Torricelli conseguiu determinar a medida da pressão atmosférica ao nível do mar. Primeiramente ele encheu um tubo de aproximadamente um metro de comprimento com mercúrio, e logo em seguida mergulhou o tubo em um recipiente também com mercúrio como mostra a figura abaixo, logo após ele notou que o mercúrio descia um pouco, se estabilizando aproximadamente a 76 cm acima da superfície.
Torricelli interpretou essa experiência dizendo que o que mantinha a coluna de mercúrio nesta altura era a pressão atmosférica. A coluna de 76 cm só é obtida no nível do mar, pois quando a altitude varia a pressão atmosférica também varia como citado anteriormente. Com essa experiência definiu-se que ao nível do mar 1 atm (uma atmosfera) é a pressão equivalente a exercida por uma coluna de 76cm de mercúrio, onde g = 9,8 m/s², portanto:
1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = 1,01.105 Pa.
Simon 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 de sua altura.
A lei de Stevin está relacionada com verificações que podemos fazer sobre a pressão atmosférica e a pressão nos líquidos. Como sabemos, 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 de líquido (h).
Pressão para dois pontos distintos: Pa = d.g.ha e Pb = d.g.hb.
Se o ponto B estiver submetido a uma pressão maior que o ponto A, podemos utilizar um artifício matemático para obter uma expressão que relaciona a pressão de B em função da pressão do ponto A (diferença entre as pressões):
Pb – Pa = d.g.hb – d.g.ha
Pb – Pa = d.g (hb – ha)
Pb – PA = d.g.h
Pb = Pa + d.g.h
Utilizando esta constatação, para um líquido em equilíbrio cuja superfície está sob ação da pressão atmosférica, a pressão absoluta (P) exercida em um ponto submerso qualquer do líquido seria:
P = Patm + Phidrost = Patm + d.g.h
Vasos comunicantes.
Uma das aplicações do teorema de Stevin são os vasos comunicantes. Num líquido que está em recipientes interligados, cada um deles com formas e capacidades diversas, observaremos que a altura do líquido será igual em todos eles depois de estabelecido o equilíbrio. Isso ocorre porque a pressão exercida pelo líquido depende apenas da altura da coluna. As demais grandezas são constantes para uma situação desse tipo (pressão atmosférica, densidade e aceleração da gravidade). 
As caixas e reservatórios de água, por exemplo, aproveitam-se desse princípio para receberem ou distribuírem água sem precisar de bombas para auxiliar esse deslocamento do líquido.
Densidade.
Quando comparamos dois corpos formados por materiais diferentes, mas com um mesmo volume, quando dizemos que um deles é mais pesado que o outro, na verdade estamos nos referindo a sua densidade. A afirmação correta seria que um corpo é mais denso que o outro.
A unidade de densidade no SI é kg/m³.
A densidade é a grandeza que relaciona a massa de um corpo ao seu volume.
Onde:
d=Densidade (kg/m³)
m=Massa (kg)
V=Volume (m³)
Material utilizado:
	1 – Becker.
	2 – Colher.
	3 – Sal.
	4 – Água potável.
	5 – Corante verde.
	6 – Seringa plástica.
	7 – Painel hidrostático.
	8 – Canudo Plástico.
	9 – Régua.
Metodologia:
	1 – Confeccionou-se uma mistura de água, sal e corante verde no Becker.
	2 – Inseriu-se a mistura no tubo do painel hidrostático com a seringa.
	3 – Adicionou-se água potável em um dos lados do tubo do painel hidrostático.
	4 – Retirou-se as bolhas de ar entre os líquidos com o canudo plástico.
	5- Mediu-se com a régua a altura da coluna da água potável e anotou-se o valor encontrado. (Ha)
	6 – Mediu-se com a régua a altura da coluna da água salgada e anotou-se o valor encontrado. (Hb).
	8 – Aplicou-se o modelo matemático μa x Ha = μb x Hb, onde D é a densidade específica e H e a altura da coluna de água.
	9 – Anotou-se o valor encontrado para a densidade da água salgada.
Dados / Resultados:
μa = 10³		μb = Valor a ser encontrado.
Ha = 0,048 m	Hb = 0,035 m.
Modelo matemático para obtenção da densidade: μa x Ha = μb x Hb.
10³ x 0,048 = μb x 0,035
μb = 48 / 0,035
μb = 1,371 x 10³ Kg/m³
Conclusão:
	Concluiu-se que a densidade da água salgada é maior do que da água potável, e que com dois fluidos com densidades diferentes no mesmo tubo, geram colunas com alturas diferentes entre as extremidades.
Referências Bibliográficas:
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/pressao.php
https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/lei-de-stevin-teoria-e-aplicacoes.htm