PRÁTICA 3 LABORATÓRIO FÍSICA 2

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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
IPUC - Instituto Politécnico da PUC Minas
Unidade Coração Eucarístico
Curso: Engenharia de Produção
Aluna: Ana Luiza Vasconcelos Camargos Dutra
Professor: Nestor Cifuentes
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO:PRINCÍPIO DE BERNOULLI
 Laboratório de Física II
Belo Horizonte
24/08/2018
OBJETIVOS
O objetivo dessa prática realizada no laboratório é medir a velocidade de escoamento da água calculando a mesma de três formas diferentes. 
E também qual será a vazão de saída da água pelo furo. Para afirmar a validade dos cálculos realizados.
INTRODUÇÃO
 Uma das maneiras de analisar a cinemática de um fluido é através da vazão ou descarga, que consiste no volume do líquido que atravessa uma determinada seção por unidade de tempo. Dessa forma, através das equações de continuidade e de Bernoulli, podemos estimar qual é a velocidade de escoamento da água em um furo feito no recipiente cilíndrico, através de medições da altura do furo e do tempo estimado para o escoamento da água, para posterior comparação dos valores obtidos.
DESENVOLVIMENTO
Materiais
Refratário de vidro para coletar a água
Proveta
Becker
Régua
Agua
Paquímetro
Cronômetro
Método
Primeiramente foram medidas as condições do vazamento, observando o recipiente cilíndrico vazio.
Então calculamos a velocidade de escoamento de três maneiras diferentes:
Dados:
Y=9cm
X=12 cm
H=4,7 cm
0,047 m
A1=80 mm
0,08 m
A2=2,85mm
0,00285 m
Liquido demorou 19,7 segundos para abaixar 4,2 cm.
Pela equação de Bernoulli:
Através da medição da altura para obter a velocidade, e considerando que a velocidade de escoamento pelo furo é muito maior que a velocidade de descida do nível da água, determinamos que a velocidade de descida do nível da água é praticamente zero, a densidade é constante e a aceleração da gravidade é igual a 9,8m/s2.
p1 =p2=patm
y1=h e y2=0m
p+p.v^2/2+p.g.y= cte
v1^2/2+ gh= v2^2/2
v2=1,070m/s
Pela equação do movimento de projétil:
Dados:
𝑣0𝑦 = 0
𝑣 = 𝑥/t
𝑔 =9,81m/s2 
∆𝑦 = 𝑣0𝑦𝑡 + (1/2)𝑔𝑡2
0,09= (1/2)*9,8*𝑡2
t = 0,135499 seg
v= 0,012*0,135499
v=0,0016 m/s
Equação de continuidade
Calculamos a área da circunferência da garrafa (A1) e a área da circunferência do furo (A2), através do raio medido com auxílio do paquímetro. Logo após, calculamos a velocidade com que o nível da água diminui através da equação abaixo.
Pelo princípio de que o liquido é incompreensível e a vazão em S1 e S2 são constantes
Como, Liquido demorou 19,7 segundos para abaixar 4,2 cm.
Então v1=0,042 *19,7
v1= 0,8274m/s
a1.v1=a2.v2, pela dedução A1>>A2, então:
v2= 2gh
v2= 2.9,8.0,047
v2=1,2043 m/s
Resultados e análises
Comparação do resultado da velocidade calculada pelos 3 métodos
Os valores das velocidades foram diferentes entre si, mas com valores relativamente próximos pois a experiência possui o intuito de se assemelhar a realidade. As velocidades foram calculadas em metros por segundo e a que mais diferenciou no resultado foi a calculada pela equação do projétil.
Valor médio para velocidade utilizando os três resultados
Vmédia =1.070+0,016+1,2043/3
Vmédia =1,4874 m/s
Vazão de água do furo
Foi encontrado o valor médio para a velocidade de escoamento, utilizando os três resultados obtidos. Usando a área do furo, juntamente com a velocidade média de escoamento, encontramos a vazão de saída da água pelo furo, pela fórmula da vazão:
R= A*V.
R=0,08*1,4874
R=0,118992m3
CONCLUSÃO
Através da prática realizada em laboratório foi possível comparar a velocidade de escoamento através de 3 métodos diferentes e encontrar a vazão do fluido testado.
REFERÊNCIAS
Caderno de laboratório: Física Geral 2. Belo Horizonte, MG: PUC MINAS.
DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUIMICA.