Terceira aula de FT

Segundo semestre de 2014

O que j estudamos?

Vamos recordar e reforar o que

falamos sobre os manmetros

metlicos!

Presso externa igual a presso atmosfrica local

Presso interna

Veja a animao no endereo abaixo:

http://www.youtube.com/watch?v=vB05eclkYEQ

Gostaria tambm de mencionar como a massa

especfica da gua varia com a temperatura.

Vimos inicialmente que o fluido inicialmente pode ser classificado em lquido e gs,

sendo que o lquido tem volume prprio. Uma segunda classificao dos fluidos seria alicerado no fato dele poder ser considerado incompressvel ou compressvel, isto

em funo da variao, ou no, da sua massa especfica (r), caso ela permanea constante, considerado incompressvel e este o caso das aplicaes dgua na engenharia civil, onde observamos processos isotrmicos, ou seja, processos que

ocorrem temperatura constante.

Mas, como ela varia com a

temperatura?

Para no ter que recorrer a tabelas e para praticar a

utilizao da calculadora, vamos recorrer a expresso

dada a seguir.

3

7,10

m

kg

4-Cem atemperatur01788,01000

r

r

Vamos tambm refletir sobre uma

histria do barmetro

Ele foi idealizado pelo meu amigo

Evangelista Torricelli

Para que serve?

Para responder esta pergunta vou

considerar um texto que muito me

agrada.

O barmetro H algum tempo recebi um convite de um colega para servir de rbitro na reviso de uma prova de Meteorologia Fsica. Tratava-se de avaliar uma questo de fsica, que recebera nota 'zero'. O aluno contestava tal conceito, alegando que merecia nota mxima pela resposta, a no ser que houvesse uma 'conspirao do sistema' contra ele. Professor e aluno concordaram em submeter o problema a um juiz imparcial, e eu fui o escolhido. Chegando sala de meu colega, li a questo da prova, que dizia: 'Mostrar como se pode determinar a altura de um edifcio alto com o auxilio de um barmetro'. A resposta do estudante foi a seguinte: 'Leve o barmetro ao alto do edifcio e amarre uma corda nele; baixe o barmetro at a calada; em seguida ice a corda e mea seu comprimento; este comprimento ser igual altura do edifcio'. Sem dvida era uma resposta interessante, e de alguma forma correta, pois satisfazia o enunciado. Por instantes vacilei quanto ao veredicto. Recompondo-me rapidamente, disse ao estudante que ele tinha forte razo para ter nota mxima, j que havia respondido a questo completa e corretamente. Entretanto, se ele tirasse nota mxima, estaria caracterizada uma classificao para um curso de Fsica, mas a resposta no confirmava isso.

Sugeri ento que fizesse uma outra tentativa para responder questo. No me surpreendi quando meu colega concordou, mas sim quando o estudante resolveu encarar o que eu imaginei seria um bom desafio. Segundo o acordo, ele teria seis minutos para responder questo; isto aps ter sido prevenido de que sua resposta deveria demonstrar, necessariamente, algum conhecimento de fsica. Passados cinco minutos ele no havia escrito nada; apenas olhava pensativamente para o teto da sala. Perguntei-lhe ento se desejava desistir, pois eu tinha um compromisso logo em seguida, e no tinha tempo a perder. Mais surpreso ainda fiquei quando o estudante anunciou que no havia desistido. Na realidade tinha muitas respostas, e estava justamente escolhendo a melhor. Desculpei-me pela interrupo e solicitei que continuasse. No momento seguinte ele escreveu esta resposta: 'V ao alto do edifcio, incline-se numa ponta do telhado e solte o barmetro, medindo o tempo de queda desde a largada at o toque com o solo. Depois, empregando a frmula h = gt2 calcule a altura do edifcio'. Perguntei ento ao meu colega se ele estava satisfeito com a nova resposta, e se concordava com a minha disposio em conferir praticamente nota mxima prova. Meu colega concordou, embora sentisse nele uma expresso de descontentamento, talvez inconformismo...

Ao sair da sala lembrei-me que o estudante havia dito ter outras respostas para o problema. Embora j sem tempo, no resisti curiosidade e perguntei-lhe quais eram estas respostas. Ah!, sim,' - disse ele - 'h muitas maneiras de se achar a altura de um edifcio com a ajuda de um barmetro'. Perante a minha curiosidade e a j perplexidade de meu colega, o estudante desfilou as seguintes explicaes. 'Por exemplo, num belo dia de sol pode-se medir a altura do barmetro e o comprimento de sua sombra projetada no solo, bem como a do edifcio. Depois, usando uma simples regra de trs, determina-se a altura do edifcio'. 'Um outro mtodo bsico de medida, alis bastante simples e direto, subir as escadas do edifcio fazendo marcas na parede, espaadas da altura do barmetro. Contando o nmero de marcas, ter-se- a altura do edifcio em unidades baromtricas'. 'Um mtodo mais sofisticado seria amarrar o barmetro na ponta de uma corda e balan-lo como um pndulo, o que permite a determinao da acelerao da gravidade (g). Repetindo a operao ao nvel da rua e no topo do edifcio, tem-se 2gs, e a altura do edifcio pode, a princpio, ser calculada com base nessa diferena'. 'Finalmente', concluiu, 'se no for cobrada uma soluo fsica para o problema, existem outras respostas. Por exemplo, pode-se ir at o edifcio e bater porta do sndico. Quando ele aparecer, diz-se: Caro Sr. sndico, trago aqui um timo barmetro; se o Sr. me disser a altura deste edifcio, eu lhe darei o barmetro de presente'.

A esta altura, perguntei ao estudante se ele no sabia qual era a resposta esperada para o Problema. Ele admitiu que sabia, mas estava to farto com as tentativas dos professores de controlar o seu raciocnio e a cobrar respostas prontas com base em informaes mecanicamente arroladas, que ele resolveu contestar aquilo que considerava, principalmente, uma farsa. O estudante era Niels Bohr, o nico Dinamarqus que ganhou o Prmio Nobel da Fsica em 1922 e o rbitro era Rutherford Prmio Nobel de Qumica em 1910. "Grandes espritos sempre se defrontaram com oposio sem trgua das mentes medocres - Albert Einstein".

Voltando a pergunta, podemos afirmar que o barmetro possibilita a

determinao da presso atmosfrica.

Esquematicamente, temos:

hp Hgatm

Determine tambm o seu valor na escala absoluta sabendo que a leitura baromtrica igual a 700 mm Hg

(peso especfico do mercrio igual a 134135,9 N/m

Pa23,963630,1341357,01,2468p

ppp

m

N9,134135

0184,0

1,2468

00184,01,2468

php

Pa1,2468p025,04,9872p

:zero aatmosfric presso a efetiva Escala

php

abs

localabs

local

local

ar

atmarar

3fluido

fluido

atmfluidoar

arar

atm2guaar

O FUNCIONAMENTO DA BANCADA POR SER VISTO NO YOUTUBE:

http://www.youtube.com/watch?v=f7ITRd9qJ7I&list=UUuq0tuMktTfPfa7CmjYh0jg