O Fluxo do Fluido

Finalidade da experiência

Queremos saber como a lei é aplicada para drenagem da água de um recipiente cilíndrico. Podemos imaginar dois cenários diferentes:
Fluxo de um fluido ideal:

Aqui a taxa de variação da altura do líquido no recipiente será proporcional à raiz quadrada da altura, e chegamos à dependência do tempo em relação a altura:

h (t) = ho – at + bt2

onde a e b são duas constantes a serem determinadas pela experiência, e Ho é a altura inicial. (Esta regra usa a Lei de Bernoulli).

 

Fluxo de um fluido viscoso

Aqui a taxa de variação da altura do líquido no recipiente será proporcional à altura, e chegamos à dependência do tempo em relação a altura:

h (t) = exp ho (- T / T)

onde t é uma constante a ser determinada pela experiência. (Esta regra usa  Lei de Poiseuille e a relação de pressão X profundidade.)

É o objetivo deste experimento descobrir qual dos dois cenários descreve esta realidade particular física melhor.

 

Vídeo clipe da experiência

Versões de tamanho maior, (280 kB, compressão Sorenson) ou menor tamanho (176 kB, compressão Cinepak) estão disponíveis. A são registrados no lapso de tempo, com 3 segundos entre os quadros. Uma vez que eles vão jogar em 8 quadros por segundo, os cerca de dois minutos que levou-se para drenar a embalagem são compactados em menos de 5 segundos.

 

Instruções para a realização do experimento

Execute o applet Java, clicando neste botão:

 

JavaLab (Será aberto em uma janela separada)

 

 

Digitalize a altura da coluna de líquido, clicando sobre o limite superior da janela. Após cada clique, a posição do mouse é gravada e o filme é avançado um quadro. Você deve tentar desenvolver uma estratégia coerente de onde você vai clicar (esquerda, direita, centro, …). Se você cometer um erro, clique no botão “Desfazer PT.” no applet, e o último ponto será apagado.

Observação: Se você estiver usando uma internet com linha telefônica para realizar esta experiência, então por favor tenha em mente que pode demorar alguns segundos entre dois quadros sucessivos do vídeo que você está digitalizando. Por favor, não fique impaciente. Você pode ver quando o próximo quadro está pronto observando a área de texto: assim quando o resultado de seu clique anterior é exibido, o quadro seguinte está pronto para processamento.

Você pode exibir os pontos que você já digitalizou antes clicando no “y Terreno (x)” botão. Ele ficará vermelho e mostram os pontos sobrepostos ao vídeo. Clicando no botão novamente, irá desativar esse recurso.

Também é possível traçar o percurso como uma função do tempo diretamente no applet, clicando sobre no botão “h (t)”. Clicando no botão “Digitalizar” irá trazer você de volta para o modo de entrada de dados.

Os dados numéricos que foram coletados são exibidos na área de texto no lado direito do applet. Após terminar a digitalização de todos os quadros, copie seus dados na sua área de transferência e exporte-os em sua planilha favorita ou programa gráfico. Lá, você pode colocar os dois acima dependências funcionais aos seus dados e decidir qual deles se encaixa melhor.

Agora você pode produzir um gráfico com o programa gráfico ou de captura de tela do applet.

Finalmente, escreva o relatório com o seu processador de texto favorito ou editor de texto e e-mail (como anexo de e-mail) de volta para o instrutor.



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