PAINEL HIDROSTÁTICO

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PAINEL HIDROSTÁTICO
 
 
1.Introdução
A palavra hidro origina-se do grego e significa água; estática uma palavra também grega significa corpos rígidos em equilíbrio. Portanto, definisse hidrostática como, estudo de qualquer liquido em equilíbrio.
 O estudo da mesma está ligado ao conhecimento de outros conceitos fundamentais da física, que atribuem, aos teoremas usados na aplicação do experimento, em uma análise sólida
2.Objetivo:
2.1- Averiguar a relação entre a pressão em diferentes pontos de um fluído em repouso, e as referidas alturas desses pontos.
2.2- Comparar os valores teórico com os valores prático, e assim através de resultados bem próximos possamos confirma o sucesso do experimento 
3. Teoria:	
 A hidrostática é a parte da física que estuda os fluídos (tanto líquidos como os gasosos) em repouso, ou seja, que não estejam em escoamento (movimento).
 Além do estudo dos fluídos propriamente ditos, são estudadas as forças que esses fluídos exercem sobre corpos neles imersos, sejam em imersão parcial, como no caso de objetos flutuantes, como os totalmente submersos.
 Ao estudar hidrostática é importante falar de densidade, pressão, principio de pascal, empuxo e principio fundamental da hidrostática.
 Densidade: Também conhecida como massa especifica informa se a substancia do qual é feito um determinado corpo é mais ou menos compacto. Unidade usada no SI (sistema internacional) Kg/m3.
 
 
 Pressão: É a relação entre a força aplicada perpendicularmente sobre um corpo e a sua área sobre o qual ela atua. Unidade usada no SI (N/m2).
 
 
 Empuxo: Denomina-se empuxo a força vertical, dirigida para cima, que qualquer liquido exerce sobre um corpo nele mergulhado. Unidade usada no SI (N).
 Foi o filosofo, matemático Arquimedes que descobriu como calcular o empuxo.
 
Principio fundamental da hidrostática: A diferença de pressão entre dois pontos do mesmo liquido é igual ao produto da massa especifica (também chamada de densidade) pelo módulo da aceleração da gravidade local e pela diferença de profundidade entre os pontos considerados. 
 
4.Material utilizado:
 
 .Painel hidrostático 
 .Becker
 .Água
 5.Procedimento prático: 
 Em um painel hidrostático , preencheu-se o manômetro em “U” com água até que os níveis identificados como “hc” e “hd” estivessem nivelados.
 Colocou-se um Becker com água no nível zero na outra extremidade do tubo, com a finalidade de aumento de pressão interna.
 Adicionou-se água nos níveis 15,30,45,60 (mm), níveis estes identificados como “ha”.
 Observou-se que a cada nível que água entrava no Becker o tubo em seu interior atingia um nível diferente, níveis estes identificado como “hb”. E notou-se que os níveis “hc” e “hd” se alteravam. 
 Tomou-se nota dos dados nas cinco medidas para realização dos cálculos e obter- se conclusões. 
 
6.dados:
6.1-tabela 
 
	
ha(mm)
	
hb(mm)
	Desnível
 h=
(ha -hb)
	
P=µ g h
	
hc(mm)
	
hd(mm)
	Desnível
 H=
(hc-hd)
	
P=µ g H
	 0
	 0
	 0
	 0
	 10
	 9 
	 1
	0,0981x102
	 15
	 4
	 11
	1,0791x102
	 15
	 4 
	 11
	1,0791x102
	 30
	 8
	 22
	2,1582x102
	 18
	 0
	 18
	1,7658x102
	 45
	 13
	 32
	3,1392x102
	 24
	 -6
	 30
	2,943 x102
	 60
	 18
	 42
	4,1202x102
	 29
	 -5
	 34
	3,3354x102
 
Para calcular o desnível h: h = ha - hb
Exemplo: para( ha)=15 e( hb)=4, temos h=15 – 4=11. O procedimento foi o mesmo para calcular os demais valores de h 
Para calcular o desnível de H: H= hc - hd
Exemplo: para ( hc)=10 e (hd)=9, temos H=10 – 9=1. O procedimento foi o mesmo para calcular os demais valores de H
Para calcular pm (h): pm =Q g h dados: Q= 103Kg/m3 e g= 9,81 m/s2 
Exemplo: para( h )=11, temos pm = 103Kg/m3 x 9,81m/s2 x 11 x 10-3= 1,0791 x 10 2. O procedimento foi o mesmo para calcular os demais valores de pm(h).
Para calcular pm (H): pm =Q g H dados: Q= 103Kg/m3 e g=9,81m/s2
Exemplo: para (H)= 11, temos: pm= 103Kg/m3 x 9,81m/s2 x 11 x 10-3= 1,0791 x 102. O procedimento foi o mesmo para calcular os demais valores de pm(H).
6.2-Tabela 
	 Pm(H)
	h(ha-hb)
	Pm (H)/h(ha-hb)
	0,0981x102
	 0
	 0
	1,0791x102
	 11
	 9,81
	1,7658x102
	 22
	 8
	294,3 x102
	 32
	 9,2
	3,3354x102
	 42
	 7,9
 
Para calcular pm(H)/h(ha-hb)
Exemplo: para pm (H)=107,91 e h (ha – hb)=11, temos 107,91/11=9,81 
7.gráfico:
Em anexo.
8.métodos dos mínimos quadrados:
 
 ∑xia2+ ∑xib = ∑xi.yi
 ∑ xia + nb = ∑yi 
 
∑ xi2 = (0)2 + (11)2 + (22)2 + (32)2 + (42)2 = 3393
∑xi = (0) + (11) + (22) + (32) + (42) = 107
∑xi.yi = (0x9.81) + (11x107,91) + (22 x176,58) + (32x294,3) + (42x333,54) =28498,05
∑yi =(9,81) + (107,91) + (176,58) + (294,3) + (333,54) =922,14
nb= 4 
 
 
 0a + 2123b = 7829,67
 b = 7829,87/2123 b = 3,68802 
 Substituindo em b na primeira equação temos: 
 107a + 4b = 922,14
 107a + 4 (3,68802) = 922,14
 107a + 14,75208 = 922,14
 107a = 922,14 – 14,75208
 a = 907,38792/107 a = 8,48026 
 pm =3,68802 + 8,48026 substituindo h temos :
 pm = 3,68802 + 8,48026 (0) = 0,0368802 x 102 pm = 3,68802 + 8,48026 (11) = 0,969709 x 102
 pm = 3,68802 + 8,48026 (22) = 1,902537 x 102
 pm = 3,68802 + 8,48026 (32) = 2,750563 x 102
 pm =3,68802 + 8,48026 (42) = 3,598589 x 102
9. gráfico corrigido:
Em anexo.
10. conclusão 
 Concluiu- se com base nos estudos realizados, que é possível reproduzir de forma experimental, leis e conceitos que explicam os efeitos da pressão sobre um liquido em repouso.
 Através dos estudos notou-se que a pressão manométrica (pm) varia de acordo com o aumento da altura (h), estes processos só não acontecem de forma proporcional porque acontecem erros nas coletas de dados.
 Observou-se também que através do MMQ (métodos dos mínimos quadrados) os pontos são parcialmente corrigidos e se obtém uma melhor plotagem do gráfico. 
 
 
 
 
 
 
 
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