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Um relatório de uma experiência realizada no laboratório de engenharia química do instituto superior politécnico de tecnologias e ciências, com o objetivo de familiarizar os alunos com os conceitos de centro de pressão e força resultante. O relatório descreve detalhadamente os materiais utilizados, o procedimento experimental, os resultados obtidos e as conclusões. Através da análise dos dados coletados, os alunos puderam compreender como a força hidrostática varia em função do ângulo de inclinação do recipiente e do nível de água, e como esses fatores influenciam na determinação do centro de pressão e da força resultante. O documento aborda conceitos fundamentais da mecânica dos fluidos estática e dinâmica, e sua aplicação prática no estudo do tombamento de barragens e navios.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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DOCENTE: Letícia Torres
Data de Realização da Experiência:
INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TECNOLOGIAS E CIÊNCIAS AV. Luanda Sul, Rua Lateral Via S10, Talatona – Município do Belas – Luanda/Angola
O centro de pressão, o ponto onde a soma total de um campo de pressão atua sobre um corpo, causando uma força para agir nesse ponto. O vetor de força total agindo no centro de pressão é o valor do campo de pressão vetorial integrado. A força resultante e a localização do centro de pressão produzem força e momento equivalentes no corpo como o campo de pressão original. Os campos de pressão ocorrem na mecânica dos fluidos estática e dinâmica.
A especificação do centro de pressão, o ponto de referência a partir do qual o centro de pressão é referenciado e o vetor de força associado permitem que o momento gerado sobre qualquer ponto seja calculado por uma translação do ponto de referência para o novo ponto desejado.
O Centro de Pressão (CP) é o ponto onde age a resultante das forças aerodinâmicas e o momento de arfagem é nulo.
Num aerofólio de perfil assimétrico, o Centro de Pressão muda de posição conforme variamos o ângulo de ataque, caminhando para o bordo de ataque quando o ângulo é aumentado.
INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TECNOLOGIAS E CIÊNCIAS AV. Luanda Sul, Rua Lateral Via S10, Talatona – Município do Belas – Luanda/Angola
Familiarizar com os conceitos de centro de pressão e força resultante.
Legenda 1- Reservatório de água em forma de anel
2- Dispositivo de paragem do anel
3- Controlo deslizante
4- Pino de paragem
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III.3.1 – Preparatório
III.3.2 - Realização da medição
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Depois de feitos os cálculos verificou-se que para o primeiro caso onde o nível água é menor que 100mm a força resultante FP não teve quase variação nenhuma, isto pode ser explicado pela má leitura do equipamento, ou devido ao facto de que a força hidrostática a este nível de água não ter muita influência na variação do braço da alavanca. Já para os concernentes ao nível de água maior de 100mm a força resultante que actua é até 5 vezes maior do que a de nível abaixo de 100mm.
Angulo α (º) Nível de água mais baixo (St) [mm]
Nível de água mais alto (Sh) [mm] 30 28 124 Braço da alavanca (lD) [mm]
Peso extra (FG) [N]
Medições do nível da água (s) [mm]
Braço da alavanca calculado (lD) [mm]
Força Resultante (FP) [N]
270 0,5 90 179,91 0, 270 1 93 174,98 0, 270 2,0 92 175,37 0, 270 2,5 90 220,76 0, Angulo α (º) Nível de água mais baixo (St) [mm]
Nível de água mais alto (Sh) [mm] 60 100 192 Braço da alavanca (lD) [mm]
Peso extra (FG) [N]
Medições do nível da água (s) [mm]
Braço da alavanca calculado (lD) [mm]
Força Resultante (FP) [N]
270 0,5 90 161,9 0, 270 1 90 161,9 0, 270 2 89 160,96 0, 270 2,5 90 138,74 0, Tabela 1. Folha de trabalho para o centro de pressão com vaso inclinado.
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Na segunda parte da experiência determinou-se a Força resultante FP para ângulos de 30 e 60º. E obteve-se um nível mais alto (Sh) e um nível mais baixo (St), em que o nível de água (S) é dado pela diferença dos outros dois níveis.
No entanto verifica-se que a mudança de anglo tem grande influencia na força resultante porque quanto maior for o angulo maior será a força hidrostática.
1 – Procure na literatura disponível, exemplos práticos da importância deste trabalho experimental.
R: Este trabalho experimental é importante no estudo do tombamento de barragens, ou de navios. Como a força hidrostática será igual ao somatório das forças resultantes que actuam sobre um determinado ponto tendo a força resultante e o centro de pressão consegue-se saber que força a agua aplicará sobre aquele ponto, evitando o tombamento do mesmo.
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https://www.docsity.com/pt/determinacao-experimental-do-centro-de-pressao/4726378/ https://eng.libretexts.org/Bookshelves/Civil_Engineering/Book%3A_Fluid_Mechanics_ (Bar-Meir)/04%3A_Fluids_Statics/4.5%3A_Pressure_Center https://pt.scribd.com/document/56141641/Centro-de-Pressao
