Universidade Católica de Brasília
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Curso de Física
Vazão de água por furos.
Participantes:
1. Objetivo:
O propósito desse experimento é plotar e estudar o gráfico da vazão da água pelo
tempo.
2. Introdução Teórica:
A atmosfera exerce uma pressão sobre as superfícies que varia
com a altitude, essa pressão é o peso de ar que as superfícies
comportam. Se enchermos um recipiente com um certo líquido,
água por exemplo, a pressão exercida na parte mais profunda do
recipiente é maior que a pressão exercida sobre o fundo externo do
mesmo devido a camada de líquido que também exerce uma
pressão num ponto qualquer dentro do recipiente. Onde PAT é a
pressão atmosfera e PLIQ é a pressão que do líquido. Podemos notar
que as pressões atmosféricas se anulam e atua sobre o interior do recipiente apenas a
pressão do líquido. Se furarmos, num ponto qualquer, o fundo desse recipiente a água
sairá por ele devido a essa diferença de pressão entre o interior e o exterior do recipiente.
A quantidade de líquido que passa pelo furo por unidade de tempo é chamado de vazão.
Então:
➨ A pressão no fundo do recipiente é proporcional à altura da coluna de água;
➨ A velocidade com que a água escoa é proporcional à diferença de pressão do interior
para o exterior do recipiente;
∆Volume Variação de Volume
=
➨ A vazão de líquido é dada por : Vz =
onde
∆tempo
Unidade de Tempo
∆h
∆Volume = Área de Vazão x ∆h então Vz = A.
= A.v
∆t
3. Procedimento Experimental:
1. No fundo da lata, faça um furo, enche-a com água e meça o tempo
de vazão;
2. Anote o tempo de vazão gasto na tabela;
3. Faça essa medida para apenas um furo 5 vezes;
4. Faça outro furo e repita o procedimento 1, 2 e 3;
5. Faça o mesmo com até 6 furos;
6. Depois das medidas prontas, tire a média aritmética para cada furo;
7. Em papel milimetrado, coloque os pontos e trace o gráfico
Nº de furos X Tempo.
Furos
1
2
3
4
5
6
Instrumentação em Física I
Tempos
Vazão
Média
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Curso de Física
2.1) Materiais Necessário:
Um prego;
Um martelo;
Uma latinha pequena e vazia;
Um cronômetro.
4. Análise/Resultados:
1) Por que quando mais furos, menos tempo demora para a água escoar?
2) Por que a vazão diminui a medida que a água também diminui?
3) Mostre pelas relações dadas na introdução que o tempo de vazão é inversamente
proporcional ao número de furos (lembrete: o número de furos está associado a
área total = N x Área de um furo);
4) Mostre que seus resultados comprova o item anterior;
5) Se furarmos a lata nas laterais ao invés do fundo, os resultados mudaria? Por quê?
5. Conclusão
6. Bibliografia
TIPLER, Paul. Física: Gravitção, Ondas e Termodinâmica. 4.ed. Rio de Janeiro:
LTC, 1995, v.2.
NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica. Vol. 2 – Fluidos, Oscilações
e Ondas, Calor. 3ª ed. São Paulo, Edgard Blüclher, 1981.
Instrumentação em Física I
Vazão
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