Tubo de Venturi caseiro e equação de Bernoulli.

Olá professores meu nome é Rafael e eu vou mostrar PR vocês como construir um tubo de inventur caseiro usando aí materiais bem simples n duas garrafas pira esse tub de Vent aqui el bastante interessante demonstrar alguns princípios da Mecânica dos fluidos parte hidrodinâmica movimento e a gente trabalha aqui com dois conceitos simp daidade cer então ental é bastante simples você pega duas garrafas PET une elas pelo bico liga aqui da região central né mais estreita até uma uma das partes mais larg você faz essa conexão através da de uma Mangueirinha de silicone e você vai

colocar aqui algum líquido de preferência não viscoso e é interessante que ele seja colorido né ou você coloca um corante ou você pega alguma bebida diz o professor Sid lá que com Fanta não funciona então acabei utilizando coca-cola e você observa que elas estão niveladas o que eu vou fazer então é colocar dentro desse tubo um fluxo de ar gerado aqui por esse secador de cabelo coloquei essa toalhinha para que não saia ar pela pela borda e vamos ver o que que acontece né colocar o dedo aqui só para ficar facilitar a referência basicamente conforme

a gente liga o fluxo de ar aparece uma diferença de pressão entre a região interm Med área e a região mais larga e essa diferença de pressão desloca o fluido na no sentido aí da pressão mais baixa que ocorre no centro A cção bernin então prevê esse resultado e é interessante algumas peculiaridades essa montagem experimental você pode usar um aspirador de pó ou você pode usar um secador de cabelo você pode usar qualquer coisa que Produza um certo fluxo de água bastante cuidado caso use um secador de cabelo para não esquentar demais as regiões centrais

isso aí pode acaba fazendo com que elas entortem e aí prejudica bastante a visualização do experimento essa Mangueirinha ela tem que est totalmente desobstruída aqui dentro aí você cola com alguma coisa eu usei o Durepox aí para ficar um pouquinho mais bonito não tanto quanto eu então para simplificar a demonstração a gente considera um fluido ideal que é um fluido com densidade constante que não apresenta viscosidade e a gente também considera um escamento estacionário que é um escamento que é constante ao longo do tempo se olhar aqui a dinâmica das linhas de fluxo agora ou

daqui 2 horas ela é constante certo Quer dizer a tá picamento estacionar um fluído dentro dessas condições a a gente aplica nele duas equações a equação da continuidade que relaciona o fluxo no ponto um ou fluxo no ponto dois certo então o produto da área transversal um pela velocidade local no ponto um é igual ao produto da área do vezes a velocidade local no ponto dois Esse é o primeiro conceito que a gente usa o segundo é a equação de veroli que nada mais é do que uma maneira de avaliar A Conservação da energia para

um sistema hidrául então aqui a gente tem que esses três termos eles são constantes ao longo de uma linha de fluxo ou seja se eu pegar qualquer dois pontos dentro dessa linha eu posso relacionar as condições do ponto um com as condições do ponto dois basicamente na forma que a gente tem aqui dentro do fluido que a gente vai estudar que vai atravessar o nosso de ventur que é o ar ah a gente pode desprezar as diferenças de altura né isso aqui então tá relacionada com energia potencial gravitacional só que a densidade do é algo

muito baixa então a gente pode desprezar H1 e H2 pode cortar e o que a gente tem aí é uma relação entre a densidade do fluido e as velocidades do ponto um e do e as pressões no ponto um e do omitindo os termos grav acionais a gente acaba ficando com a equação de ver dessa formaa que a gente pode reestruturar uma forma um pouco mais interessante que evidencia a diferença de pressão que é o que a gente observa aqui no no tubo de ventura relaciona a diferença de pressão com o quadrado das velocidades sobre

as velocidades a equação da continuidade ainda pode dar uma informação adicional pra gente que é essa relação aqui então substituindo tudo a gente chega nesse tema como A1 é maior aqui a dois isso aqui acaba sendo positivo velocidade v1 só pode ser positiva a densidade também a gente tem uma um valor para diferença de pressão positivo isso quer dizer que a pressão no Ponto um é maior que a pressão no ponto dois chama atenção aqui para essa correção que eu fiz eu tinha colocado o ponto um aqui não faz diferença mas essa é uma maneira

um pouco mais interessante de ver outro resultado interessante que a gente tem vem lá da hidrostática que é o que a gente conhece por list se a gente pegar dois pontos a mesma profundidade de um fluido que tá em equilíbrio equilíbrio aqui no caso equilíbrio hidrostático em repouso a gente tem que a pressão é Idêntica Isso quer dizer nesse caso que a pressão adicional de p1 em relação a P2 aplicada nessa superfície é o suficiente para equilibrar toda essa quantidade de fluido a lei de diz pra gente então que essa variação de pressão é igual

a densidade do fluido da coluna aqui vezes aceleração idade vezes a diferença de altura Então o que a gente consegue fazer aqui é igualar as duas diferenças de pressão essa e essa aqui e a gente chega nesse resultado importantíssimo que descreve A fenomenologia do tubo de ventura Então o que eu fiz aqui foi isolar o h como função de todos os outros parâmetros do nosso modelo coloquei alguns valores aproximados chama atenção principalmente paraa relação entre as áreas fazendo uma medida precisa do que tá acontecendo ali a relação da out as áreas é de aproximadamente 20

vezes maior né a área um em relação a área dois só que o secador de cabelo ele tem uma uma sessão menor também então para fazer essa Estimativa de velocidade eu tô supondo uma relação entre as áreas dessa ordem de grandeza a densidade aqui também não tá levando em consideração as variações de temperatura eu não sei qual é a temperatura com a qual o ar sai secador de cabelo mas só pra gente ter uma estimativa acertar pelo menos a ordem de Grandeza com esses parâmetros todos aqui o desnível fica da ordem de 2,4 cm eem

próximo do que a gente tá encontrando Óbvio que eu tô dando uma manipul aqui nos dados mas é pelo me da ciência né Então pessoal para finalizar gostaria de agradecer vocês por terem assistido mandar um abraço pro que deu a ideia aí do aparato experimental para Jou equipamento e para todos os meus alunos beijo na aula