4º EXPERIMENTO MECÂNICA DOS FLUÍDOS – PRINCIPIO DE PASCAL

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4º EXPERIMENTO: MECÂNICA DOS FLUÍDOS – PRINCIPIO DE PASCAL
RELATÓRIO DE LABORATÓRIO DE ONDAS E TERMODINÂMICA
ALEXANDRE PERES WANDERLEY JUNIOR - 2013020363
ANDERSON NUNES SILVA - 2013020377
DENNYS LACERDA DE ARAÚJO MARTINS – 2013020352
HALLYSON GALDINO MARQUES - 2013020341
 TULIO SALES DE OLIVEIRA – 2013020338
WEBERT ARAUJO OLIVEIRA - 2013020339
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
O princípio físico que se emprega aos elevadores hidráulicos de postos de combustíveis e aos freios hidráulicos foi descoberto por Pascal. O enunciado do princípio de Pascal diz que: O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido. Neste relatório estudaremos este principio através dos resultados e analises de uma prática experimental de mecânica dos fluidos, comentando e discutindo mais sobre este principio da hidráulica.
INTRODUÇÃO
O princípio de Pascal foi estabelecido no século XVII pelo cientista francês Blaise Pascal (1623-1662). O princípio de Pascal é um conceito importante no estudo da hidrostática, que é a parte da física que estuda as forças em líquidos que estão em repouso. Pascal descobriu que nos líquidos em equilíbrio as variações de pressão são transmitidas integralmente por todo o volume destes líquidos.
Utilizando-se o princípio de Pascal é possível construir dispositivos como, por exemplo, um elevador hidráulico, a direção hidráulica de um carro e até mesmo alguns freios que funcionam através de fluidos. 
 
ABORDAGEM TEÓRICA
Nadar para o fundo fica cada vez mais difícil, isso porque a pressão aumenta com a profundidade. Subir uma montanha muito alta também não é fácil, pois a pressão diminui de acordo com a altura. A pressão é chamada de pressão hidrostática devido a fluidos estáticos. A pressão hidrostática p(h) abaixo da água é dada por:
p (h)= p0 + ρ.g.h 									(1)
onde p(h) é a pressão dentro da água, p0 é a pressão atmosférica, ρ é a densidade do fluido, g é a gravidade e h é a profundidade. A diferença entre p(h) e p0 é chamada de pressão manométrica. O manômetro é um instrumento, à base de um liquido, utilizado para medir a pressão. O Principio de Pascal diz que uma mudança na pressão aplicada em um fluido confinado é transmitida integralmente para todas as porções do fluido e para as paredes que o contém. 
 
ANÁLISE DOS RESULTADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Material utilizado
Painel hidrostático incluindo um tampão
Seringa com prolongador
Escala de imersão
Béquer contendo água
Pano de limpeza
4.1 - Observou-se que a parte superior do sistema, que segue para a sonda de imersão, existe um tampão. Sem o tampão, colocou-se toda a escala de submersão dentro do Becker sem água, deixou-se a escala 1cm acima do fundo do Becker. Adicionou-se água lentamente até que o nível chegue ao 0 da escala. Colocou-se o tampão na parte superior.
4.2 – Adicionou-se água lentamente, mediu-se a diferença entre os níveis de água do manômetro. Mediu-se também a diferença entre os níveis de água dentro da sonda de imersão e o nível de água dentro do Becker.
	h(m)
	DADOS MANOMETRICOS (TABELA 01)
	
	Pmam(N/m²)
	Y1(m)
	Y2(m)
	∆y(m)
	0.01
	98
	0.025
	0.035
	0.01
	0.015
	147
	0.023
	0.037
	0.014
	0.022
	215
	0.02
	0.04
	0.02
	0.028
	274
	0.018
	0.042
	0.024
	0.034
	333
	0.015
	0.045
	0.03
4.3 – Gráfico de Pmam x ∆y.
4.4 – Regressão Linear. (Valores obtidos)
b= 11906,05096		a= -19,95859873 		// 		y=bx + a
4.5 – Significado das constantes “b” e “a”.
b -> coeficiente angular ; a -> coeficiente linear
4.6 – Calculo da pressão média entre o primeiro e o ultimo valor medido da tabela 01.
Hmédio = 0.022m.		Ph_médio = 215.5 N/m².
Parte II – Principio de Pascal.
4.7 – No painel hidrostático, mediu-se os níveis de água nos manômetros e na mangueira principal. Adicionou-se, 1ml de água na mangueira principal e mediu-se os novos níveis de água novamente. Calculou-se a variação de cada nível. TABELA 02.
	NIVEIS DE AGUA
	MANGUEIRA PRINCIPAL(m)
	MANOMETRO 1(m)
	MANOMETRO 2(m)
	Antes
	Depois
	Antes
	Depois
	Antes
	Depois
	0.008
	0.035
	0.02
	0.049
	0.024
	0.049
	Variação= 0.027
	Variação= 0.029
	Variação= 0.025
A pressão irá aumentar devido o aumento do volume. A distribuição da água para cada componente são proporcionais. 
QUESTÕES
5.1 – Explique, utilizando a equação 1, porque um mergulhador ao nadar em uma linha paralela à superfície não sofre mudança de pressão.
De acordo com a equação, na superfície a pressão é a mesma, não existindo variação da profundidade. 
5.2 – Uma piscina de comprimento de 16,3m, largura de 15,25m e profundidade de 4,7m está cheia de água. Calcule a pressão manométrica no fundo da piscina.
Pmam = p.g.h
Pmam = 1000 x 9,8 x 4,7
Pmam = 46060 N/m²
5.3 – Calcule a pressão total sobre um cubo de lado L=10cm mergulhado em água.
P(h) = Po + p.g.h
P(h) = 10⁵ + 1000 x 9,8 x 0.1
P(h) = 100980 Pa
5.4 – Mostre que os líquidos incompressíveis transmitem integralmente as pressões que suportam. 
Em uma variação de pressão, em qualquer ponto de um fluído em repouso, e em um recipiente, transmite integralmente para todos os pontos do fluído, de acordo com o principio de Pascal á transmissão de energia se baseia na utilização de um fluído sobre pressão.
CONCLUSÃO
Pode-se concluir, que a pressão é a mesma para todos pontos do fluídos nos recipientes. E que esta pressão varia proporcionalmente com o aumento do volume. Sendo assim, todos os objetivos desta prática foram satisfeitos mediante os resultados obtidos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] - Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física II, Ondas e Termodinâmica, 12ª Edição, Person, 2008.
[2] - Resnick, Halliday, Krane, Física 2, 5ª Edição, LTC, 2007.