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Acadêmico 1: Emanuel Nunes Araújo do Nascimento RGM: 43719 Acadêmica 2: Karoline Beatriz Brito Sanches RGM:43730 Acadêmica 3: Nathally Bortoluzzi RGM: 43737 FÍSICA EXPERIMENTAL II PRÁTICA II: SIMULADOR DE PRESSÃO Relatório apresentado como parte da avaliação da disciplina de Física Experimental II, do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, UEMS, campus de Dourados, ministrado pelo docente Emerson Canato Vieira. Dourados - MS Abril, 2021 1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O presente relatório buscou aplicar os conhecimentos obtidos em sala sobre a hidrostática, parte da física que estuda o comportamento e as propriedades dos fluidos em repouso. Estabelecendo relações com a pressão exercida sobre corpos imersos em fluidos como o ar atmosférico e a água, ela é composta por vários princípios, dos quais os mencionados foram utilizados nos experimentos propostos. Princípio de Stevin Fala sobre a pressão hidrostática, ela mede a força por unidade de área que um fluido em repouso é capaz de exercer sobre uma superfície. Quanto maior for a profundidade de um corpo imerso em um fluido, maior será a pressão exercida sobre o mesmo (HELERBROCK, [21-?]). Tal fato explica o porquê de mergulhadores terem um “limite” para mergulhar, não podendo mesmo com o cilindro de oxigênio, ultrapassar os 300 metros de profundidade, devido à pressão exacerbada, para um mergulhador é o mesmo que sentir um peso de 45 toneladas sobre as costas, nessa profundidade (SILVA, [21-?]). Além disso, para calcularmos a pressão hidrostática de um fluido, utilizamos o princípio fundamental da hidrostática: “A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido é determinada pelo produto entre a sua densidade, o módulo da gravidade local e a diferença de altura entre esses pontos” (HELERBROCK, [21-?]). Conforme representado abaixo, podemos compreender com maior clareza os cálculos utilizados para a determinação da pressão hidrostática. A seguinte equação pode traduzir o supracitado princípio: Sendo: ΔP – diferença de pressão (Pa) d – densidade do fluido (kg/m³) Δh – diferença de altura entre pontos do fluido (m) Outrossim, há outra maneira de expressar o determinado princípio, analisando um ponto específico de determinado fluido, apesar de ser representado de forma diferente, sem levar em consideração a variação da profundidade, os resultados obtidos com a aplicação do princípio serão os mesmos, temos a seguinte fórmula: p = p0 + ρ g h Como evidenciado, podemos concluir que para corpos que estão na “mesma horizontal”, ou seja, mesma profundidade em um mesmo fluido, terão pressões equivalentes, independentemente da forma do recipiente. Princípio de Pascal Enunciado pelo físico, matemático e filósofo, Blaise Pascal, no século XVII, também é um princípio da hidrostática de suma importância, podendo ser expresso da seguinte maneira: “Toda pressão exercida sobre um fluido será transmitida integralmente para todos os pontos do mesmo, inclusive do recipiente em que ele se encontra” (GOUVEIA, [21-?]). Conforme evidenciado acima, podemos expressar a fórmula do Princípio de Pascal da seguinte maneira: Sendo: F1 e F2: forças aplicadas aos êmbolos 1 e 2 A1 e A2: áreas dos êmbolos 1 e 2 Portanto, as intensidades das forças aplicadas serão proporcionais às áreas dos êmbolos. 2 METODOLOGIA o Primeira Simulação Utilizando o simulador da PHET, abrimos o registro da torneira ilustrativa e enchemos integralmente o primeiro recipiente com água. Selecionamos no canto superior direito do programa a caixa “níveis”, e após isso o nosso recipiente passou a ter a indicação da sua profundidade, com marcações de 1 em 1 metro. Também no canto superior direito, logo abaixo da seleção dos níveis como mencionado anteriormente, escolhemos o sistema de medida de pressão adotado, no caso o atm. O fluido analisado na presente simulação foi a água, por isso das opções que constavam no campo “densidade do fluido”, a selecionamos, com uma densidade de 1000kg/m³. Por fim, para prosseguir com a simulação no PHET, dos planetas que constavam no campo “gravidade”, escolhemos o planeta Terra, com uma gravidade de aproximadamente 9,8 m/s². Foi solicitado então, que fosse comprovada a suposta afirmação: “a cada 10m de profundidade, a pressão sobre um mergulhador aumenta em 1 atm com relação a pressão atmosférica”. Analisando tal suposição, utilizamos a ferramenta de medir pressão presente no simulador, foi medida a pressão em cada nível do recipiente, e os valores e dados obtidos foram dispostos em uma tabela, para uma melhor compreensão e organização. Para posteriormente, refutar ou não a afirmação supramencionada. o Segunda Simulação Utilizamos o simulador da PHET, para estimar a pressão em dois recipientes em diferentes planetas e líquidos; Foram simulados 72 valores de pressão, obtendo esses valores da seguinte maneira: Terra- água ,recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Terra- mel, recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Terra- gasolina, recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Marte- água, recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Marte- gasolina, recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Marte- mel, recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Júpiter- água recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Júpiter- gasolina, recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3); Júpiter- mel recipiente I e II, níveis ( 0,1,2,3). Com os valores obtidos, foi construída a tabela para melhor compreensão. As tabelas estão organizadas em: Planeta e líquido X, profundidade Y – Recipiente I e II; Foi pedido a analise da pressão nos diferentes recipientes, logo, através dos dados apresentados pela simulação, foi possível apresentar o resultado da pergunta. o Terceira Simulação A priori, utilizamos o Simulador PHET para determinar a força aplicada na água ao colocarmos gradativamente objetos que, por fim, somavam 1000kg de massa. Em busca de responder o solicitado, utilizamos o terceiro cenário para representar e obter os dados da mudança de pressão no ponto determinado. Primeiramente, habilitamos no canto superior do simulador a caixa “níveis” bem como, localizado logo abaixo, o sistema de medida em “atmosferas”. Como ordenado inicialmente, posicionamos o medidor de pressão do simulador no nível da água do recipiente 2, e gradativamente foram adicionados os “pesos”, até a soma da massa de todos eles atingirem 1000kg. - Todos os valores obtidos foram anotados para posteriormente fazer a confecção da tabela com os respectivos dados, para uma melhor compreensão e aplicação dos cálculos. - Foram medidos todos os valores referentes aos 3 planetas (Terra, Marte e Júpiter), assim como os fluidos (Água, Mel e Gasolina), para confecção da tabela citada acima. o Quarta Simulação Inicialmente, foi utilizado o Simulador PHET para estimar o valor da pressão no Fluido proposto; No cenário proporcionado pelo simulador, observaram-se três gravidades possíveis para a simulação e, também, três fluidos divergentes com uma densidade a ser descoberta; Foram simulados 36 valores de pressão, obtendo por intermédio da conexão dos planetas com os fluidos: Terra – Fluido A, Terra – Fluido B, Terra – Fluido C; Marte – Fluido A, Marte – Fluido B, Marte – Fluido C; Júpiter – Fluido A, Júpiter – Fluido B, Júpiter – Fluido C. Além disso, todas simulações foram feitas em todos os níveis de profundidade do líquido, obtendo assim, valores de pressões distintas; Com os valores obtidos, foi construído tabelas a fim de organizar e proporcionar uma melhor visualização dos dados. As tabelas foram organizadas em: Fluido X – Planeta Y, obtendo assim, total de nove tabelas; Foi pedido o cálculo da densidadedos fluidos, logo, através da análise dos dados propostos pelas tabelas, foi possível calcular a densidade de cada um dos fluidos em cada gravidade distinta. Afinal, a equação do Princípio de Pascal mostra que . Diante disso, conclui-se que tendo os valores da pressão atmosférica, pressão final, altura de profundidade e gravidade, encontra-se o valor da densidade do fluido, em cada gravidade simulada. 3 OBJETIVOS Calcular pressão e densidade em diferentes líquidos e planetas; Permitir a aplicação da teoria apresentada no simulador; Utilização do Princípio de Pascal para a realização dos cálculos. 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Parte 1 Dados do cenário: Planeta: Terra Densidade: 1000 Kg/m³ Gravidade: 9,8 m/s² Profundidade (m) Pressão (atm.) 0 1,0000 1 1,1000 2 1,2000 3 1,3000 Calculando o quanto a pressão aumenta na água a cada 10 metros de profundidade: Podemos calcular a pressão (em atm) à 10 metros de profundidade de três maneiras, utilizando cálculos e aplicando o Princípio de Pascal, ou apenas observando os valores estimados na tabela acima, criando uma relação entre a variação de pressão sofrida com o aumento gradativo da profundidade (níveis). Vejamos abaixo a aplicação do Princípio: Planeta Terra (g = 9,8 m/s²) Primeiramente, na aplicação da fórmula devemos utilizar a pressão na unidade de Pascal (Pa), portanto, sabemos que 1atm equivale à 101325 Pa. P = p0 + d g h P = 101325 + 1000 . 9,8 . 10 P = 101325 + 98000 P = 199325Pa Transformando 199325Pa em atm: 1atm --------------------------------101325Pa X ------------------------------- 199325Pa X = 1.96718 atm Conforme determinado, em 10 metros de profundidade teremos uma pressão de aproximadamente 2atm, um aumento de 1atm em relação a pressão no nível do mar, o que comprova a afirmação mencionada anteriormente. Além disso, há outra forma de determinar a pressão que um corpo sofre estando à 10 metros de profundidade na água, vejamos abaixo: ΔP = d g Δh ΔP = 1000 . 9,8 h. (1 – 0) ΔP = 9800 Pa Transformando 9800 Pa em atm: 1atm -------------------------------- 101325Pa X ------------------------------- 9800Pa X = 0.09671atm Conforme supracitado, determinamos que a cada 1 metro de profundidade, a pressão sofre uma alteração de 0.09671atm, como queremos calcular a pressão sobre um mergulhador à 10 metros de profundidade, basta multiplicarmos: 10 metros . 0.09671atm = 0.9671atm Ou seja, temos aproximadamente a variação de 1atm à cada 10 metros de profundidade em água, o que ratifica, mais uma vez, a afirmação supracitada. Parte 2 Dados do cenário: Planeta: Terra Densidade: 1000 Kg/m³ Gravidade: 9,8 m/s² Terra – Água Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 1,0000 1,0000 1 1,1000 1,1000 2 1,2000 1,2000 3 1,3000 1,3000 Dados do cenário: Planeta: Terra Densidade: 700 Kg/m³ Gravidade: 9,8 m/s² Terra – Gasolina Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 1,0000 1,0000 1 1,0700 1,0700 2 1,1375 1,1375 3 1,2022 1,2022 Dados do cenário: Planeta: Terra Densidade: 1420 Kg/m³ Gravidade: 9,8 m/s² Terra – Mel Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 1,0000 1,0000 1 1,1400 1,1400 2 1,2800 1,2800 3 1,4100 1,4100 Dados do cenário: Planeta: Marte Densidade: 1000 Kg/m³ Gravidade: 3,7 m/s² Marte – Água Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 0,3786 0,3786 1 0,4160 0,4160 2 0,4530 0,4530 3 0,4880 0,4880 Dados do cenário: Planeta: Marte Densidade: 700 Kg/m³ Gravidade: 3,7 m/s² Marte – Gasolina Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 0,3786 0,3786 1 0,4050 0,4050 2 0,4300 0,4300 3 0,4550 0,4550 Dados do cenário: Planeta: Marte Densidade: 1420 Kg/m³ Gravidade: 3,7 m/s² Marte – Mel Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 0,3786 0,3786 1 0,4315 0,4315 2 0,4820 0,4820 3 0,5340 0,5340 Dados do cenário: Planeta: Júpiter Densidade: 1000 Kg/m³ Gravidade: 24,9 m/s² Júpiter – Água Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 2,5408 2,5408 1 2,7900 2,7900 2 3,0430 3,0430 3 3,2750 3,2750 Dados do cenário: Planeta: Júpiter Densidade: 700 Kg/m³ Gravidade: 24,9 m/s² Júpiter – Gasolina Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 2,5408 2,5408 1 2,7100 2,7100 2 2,8900 2,8900 3 3,0550 3,0550 Dados do cenário: Planeta: Júpiter Densidade: 1420 Kg/m³ Gravidade: 24,9 m/s² Júpiter – Mel Profundidade (m) Pressão Recipiente I (atm) Pressão Recipiente II (atm) 0 2,5408 2,5408 1 2,9000 2,9000 2 3,2500 3,2500 3 3,5830 3,5830 A partir dos dados coletados no simulador, observamos que o formato do recipiente não interfere na pressão do liquido. Observamos também que a pressão muda em relação aos planetas e não ao liquido. Através do teorema de Stevin, podemos concluir que todos os pontos a uma mesma profundidade, em um fluido homogêneo (que tem sempre a mesma densidade) estão submetidos à mesma pressão. Parte 3 Para calcular a força aplicada no barômetro, foi utilizada o Princípio de Pascal: 𝑃1 = 𝑃2 𝑃1 = 𝐹2 𝑆2 𝐹2 = 𝑃1. 𝑆2 Ao analisar o cenário, estimou-se que a Área 2 é 4 vezes maior que a Área 1. Logo, 𝑆2 = 4. 𝑆1. Reformulando a equação então... 𝐹2 = 𝑃1. 4. 𝑆1 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 Dados do cenário: Planeta: Terra Densidade: 1000 Kg/m³ Gravidade: 9,8 m/s² Terra – Água Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 101385,795 250 101791,095 500 102186,262 1000 102986,73 Cálculo para estimar a Força (Terra – Água): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (102986,73). 𝑆1 𝐹2 = 411946,92 . 𝑆1 [𝑁] Dados do cenário: Planeta: Terra Densidade: 700 Kg/m³ Gravidade: 9,8 m/s² Terra – Gasolina Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 101456,723 250 101862,023 500 102257,19 1000 103088,055 Cálculo para estimar a Força (Terra – Gasolina): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (103088,055). 𝑆1 𝐹2 = 412352,22 . 𝑆1 [𝑁] Dados do cenário: Planeta: Terra Densidade: 1420 Kg/m³ Gravidade: 9,8 m/s² Terra – Mel Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 101578,313 250 101983,612 500 102388,912 1000 103199,512 Cálculo para estimar a Força (Terra – Mel): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (103199,512). 𝑆1 𝐹2 = 412798,048 . 𝑆1 [𝑁] Podemos perceber, conforme os resultados obtidos, que a força aplicada sobre a água por um corpo de 1000kg é aproximadamente a mesma para os três fluidos em questão (Água, Mel e Gasolina), ou seja, ela independe da densidade do fluido analisado, visto que a massa analisada do corpo continuou a mesma (1000kg) e não houve alteração da gravidade local. Dados do cenário: Planeta: Marte Densidade: 1000 Kg/m³ Gravidade: 3,7 m/s² Marte – Água Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 38422,44 250 38544,03 500 38655,4875 1000 38827,74 Cálculo para estimar a Força (Marte – Água): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (38827,74). 𝑆1 𝐹2 = 155310,96 . 𝑆1 [𝑁] Dados do cenário: Planeta: Marte Densidade: 700 Kg/m³ Gravidade: 3,7 m/s² Marte – Gasolina Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 38452,8375 250 38513,6325 500 38635,2225 1000 38858,1375 Cálculo para estimar a Força (Marte – Gasolina): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (38858,1375). 𝑆1 𝐹2 = 155432,55 .𝑆1 [𝑁] Dados do cenário: Planeta: Marte Densidade: 1420 Kg/m³ Gravidade: 3,7 m/s² Marte – Mel Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 38453,8375 250 38604,825 500 38706,15 1000 38918,9325 Cálculo para estimar a Força (Marte – Mel): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (38918,9325). 𝑆1 𝐹2 = 155675,73 . 𝑆1 [𝑁] Com os resultados supracitados, podemos reafirmar o que foi citado no cálculo das forças aplicadas sobre os diferentes fluidos no planeta Terra, de modo similar, não houve alterações significativas da força com a mudança da densidade do fluido em Marte, todas apresentaram aproximadamente os mesmos valores, em virtude da massa do corpo ser a mesma e não haver alteração da gravidade local. Dados do cenário: Planeta: Júpiter Densidade: 1000 Kg/m³ Gravidade: 24,9 m/s² Júpiter – Água Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 257902,523 250 259027,23 500 260101,28 1000 262006,185 Cálculo para estimar a Força (Júpiter – Água): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (262006,185). 𝑆1 𝐹2 = 1048024,74 . 𝑆1 [𝑁] Dados do cenário: Planeta: Júpiter Densidade: 700 Kg/m³ Gravidade: 24,9 m/s² Júpiter – Gasolina Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 25770,8 250 258865,11 500 25994,288 1000 262127,78 Cálculo para estimar a Força (Júpiter – Gasolina): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (262127,78). 𝑆1 𝐹2 = 1048511,12 . 𝑆1 [𝑁] Dados do cenário: Planeta: Júpiter Densidade: 1420 Kg/m³ Gravidade: 24,9 m/s² Júpiter – Mel Massa (Kg) Pressão (Pa) 0 258084,908 250 259219,747 500 260354,588 1000 262431,8 Cálculo para estimar a Força (Júpiter – Mel): 𝐹2 = 4. 𝑃1. 𝑆1 𝐹2 = 4. (262431,8). 𝑆1 𝐹2 = 1049727,2 . 𝑆1 [𝑁] Por fim, após todos os cálculos realizados e a determinação das forças, podemos concluir que, para uma mesma massa não há alteração das forças aplicadas sobre os diferentes tipos de fluidos (Água, Mel e Gasolina) sem que haja a alteração das gravidades locais, ou seja, dos planetas analisados. Parte 4 FLUIDO A Dados do cenário: Planeta: Terra Gravidade: 9,8 m/s² Fluido A – Terra Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 1,0000 101325 1 1,1700 118550,3 2 1,3345 135218,212 3 1,4930 151278,23 Dados do cenário: Planeta: Marte Gravidade: 3,7 m/s² Fluido A – Marte Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 0,3786 38361,345 1 0,4429 44876,8425 2 0,5052 51189,39 3 0,5644 57187,83 Dados do cenário: Planeta: Júpiter Gravidade: 24,9 m/s² Fluido A – Júpiter Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 2,5408 257446,56 1 2,9726 301198,695 2 3,3908 343572,81 3 3,7933 384356,122 Cálculo da densidade para o Fluido A: Planeta Terra (g = 9,8 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 151278,23 = 101325 + 𝜌. 9,8. 3 29,4. 𝜌 = 151278,23 − 101325 9,8. 𝜌 = 49953,23 𝜌 = 49953,23 29,4 𝜌 = 1699,08 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Planeta Marte (g = 3,7 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 57387,83 = 38361,641 + 𝜌. 3,7. 3 11,1. 𝜌 = 57387,83 − 38361,641 11,1. 𝜌 = 18826,19 𝜌 = 18826,19 11,1 𝜌 = 1696,05 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Planeta Júpiter (g = 24,9 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 384356,122 = 257446,56 + 𝜌. 24,9. 3 11,1. 𝜌 = 384356,122 − 257446,56 11,1. 𝜌 = 126909,562 𝜌 = 126909,562 11,1 𝜌 = 1698,92 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ É possível observar e concluir que nas três gravidades calculadas, o resultado obtido foi bem aproximado, pois a equação do Princípio de Pascal mostra que 𝜌 = 𝑝−𝑝0 𝑔.ℎ . Portanto, calculando a média dos três valores encontrados, conclui-se que valor obtido para a densidade do Fluido A foi de aproximadamente 1698,00 𝐾𝑔/ 𝑐𝑚³. FLUIDO B Dados do cenário: Planeta: Terra Gravidade: 9,8 m/s² Fluido B – Terra Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 1,0000 101325 1 1,0800 109431 2 1,1650 118043,63 3 1,2436 126007,77 Dados do cenário: Planeta: Marte Gravidade: 3,7 m/s² Fluido B – Marte Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 0,3786 38361,645 1 0,4111 41654,7075 2 0,4411 44694,4575 3 0,4708 47703,81 Dados do cenário: Planeta: Júpiter Gravidade: 24,9 m/s² Fluido B – Júpiter Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 2,5408 257446,56 1 2,7516 278805,87 2 2,9608 300003,06 3 3,1597 320156,602 Cálculo da densidade para o Fluido B: Planeta Terra (g = 9,8 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 126007,77 = 101325 + 𝜌. 9,8. 3 29,4. 𝜌 = 126007,77 − 101325 9,8. 𝜌 = 24682,77 𝜌 = 24682,77 29,4 𝜌 = 839,55 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Planeta Marte (g = 3,7 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 47703,81 = 38361,645 + 𝜌. 3,7. 3 11,1. 𝜌 = 47703,81 − 38361,645 11,1. 𝜌 = 9342,165 𝜌 = 9342,165 11,1 𝜌 = 841,635 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Planeta Júpiter (g = 24,9 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 320156,602 = 257446,56 + 𝜌. 24,9. 3 74,7. 𝜌 = 320156,602 − 257446,56 74,7. 𝜌 = 62710,042 𝜌 = 62710,042 74,7 𝜌 = 839,49 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Novamente, fica clara a análise e conclusão que nas três gravidades calculadas, o resultado final foi o mesmo, pois a equação do Princípio de Pascal mostra que 𝜌 = 𝑝−𝑝0 𝑔.ℎ . Logo, calculando a média dos três valores encontrados, o valor obtido para a densidade do Fluido B foi de aproximadamente 840,225 𝐾𝑔/𝑐𝑚³. FLUIDO C Dados do cenário: Planeta: Terra Gravidade: 9,8 m/s² Fluido C – Terra Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 1,0000 101325 1 1,1100 112470,8 2 1,2165 123261,862 3 1,3190 133647,67 Dados do cenário: Planeta: Marte Gravidade: 3,7 m/s² Fluido C – Marte Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 0,3786 38361,645 1 0,4202 42576,765 2 0,4600 46609,5 3 0,4993 50591,5725 Dados do cenário: Planeta: Júpiter Gravidade: 24,9 m/s² Fluido C – Júpiter Profundidade (m) Pressão (atm) Pressão (Pa) 0 2,5408 257446,56 1 2,8202 285756,765 2 3,0908 313175,31 3 3,3513 339570,473 Cálculo da densidade para o Fluido C: Planeta Terra (g = 9,8 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 133647,67 = 101325 + 𝜌. 9,8. 3 29,4. 𝜌 = 133647,67 − 101325 9,8. 𝜌 = 32322,67 𝜌 = 32322,67 29,4 𝜌 = 1099,41 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Planeta Marte (g = 3,7 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 50591,5725 = 38361,645 + 𝜌. 3,7. 3 11,1. 𝜌 = 50591,5725 − 38361,645 11,1. 𝜌 = 12229,92 𝜌 = 12229,92 11,1 𝜌 = 1101,79 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Planeta Júpiter (g = 24,9 m/s²) 𝑝 = 𝑝0 + 𝜌. 𝑔. ℎ 339570,470 = 257446,56 + 𝜌. 24,9. 3 74,7. 𝜌 = 339570,470 − 257446,56 74,7. 𝜌 = 82123,91 𝜌 = 82123,91 74,7 𝜌 = 1099,38 𝐾𝑔/𝑐𝑚³ Por fim, mais uma vez fica comprovada a conclusão de que nas três gravidades calculadas, o resultado final foi o mesmo, pois a equação do Princípio de Pascal mostra que 𝜌 = 𝑝−𝑝0 𝑔.ℎ . Destarte, calculando a média dos três valores encontrados, conclui-se que valor obtido para a densidade do Fluido C foi de aproximadamente 1100,19 𝐾𝑔/𝑐𝑚³. 4 CONCLUSÃO Deste modo, diante de todas as simulações e cálculos realizados, ficou ainda mais claro e fixo o conhecimento e perspectiva a respeito do tema abordado: “Princípio de Pascal”. Conclui-se, então, que por meio do estudo do tema é possível calcular a pressão, força e densidade. 5 REFERÊNCIAS BERGAMIM, João Paulo Cury. Princípio de Pascal em um Experimento Auto- explicativo. Relatório final. UNICAMP – Campinas, SP. 2007. Disponível em: <https://sites.ifi.unicamp.br/lunazzi/files/2014/04/JoaoP_LandersRF2.pdf>. Aces so em: 30 de abr. de 2021. GOUVEIA, Rosimar. Princípio de Pascal. TodaMatéria, [21-?]. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/principio-de-pascal/>. Acesso em: 30 de abr. de 2021. HELERBROCK, Rafael. Hidrostática. Brasil Escola, [21-?]. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/hidrostatica.htm>. Acessoem: 30 de abr. de 2021. SILVA, Fabiano Dushi. Qual a maior profundidade que um mergulhador pode atingir?. Evidive, [21-?]. Disponível em: <https://www.evidive.com.br/maior- profundidade/>. Acesso em: 30 de abr. de 2021. SILVA, Romero Tavares da. Notas de aula de Física II. UFPB – João Pessoa, PB. 2004. Disponível em: <http://www.fisica.ufpb.br/~romero/pdf/15_fluidosVI.pdf>. Acesso em: 30 de abr. de 2021. Só Física. Teorema de Stevin. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008- 2021. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/teoremad estevin.php>. Acesso em: 30 de abr. de 2021. https://sites.ifi.unicamp.br/lunazzi/files/2014/04/JoaoP_LandersRF2.pdf https://brasilescola.uol.com.br/fisica/hidrostatica.htm%3e.%20Acesso%20em:%2030%20de%20abr.%20de%202021. https://brasilescola.uol.com.br/fisica/hidrostatica.htm%3e.%20Acesso%20em:%2030%20de%20abr.%20de%202021. http://www.fisica.ufpb.br/~romero/pdf/15_fluidosVI.pdf http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/teoremadestevin.php http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/teoremadestevin.php
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