laboratorio ação hidrodinâmica

Introdução

Em física, hidrodinâmica (ou dinâmica de fluidos) é uma subdisciplina de mecânica dos fluidos que lida com a ciência de fluxo de fluido (líquidos e gases) em movimento. Tem várias especialidades em si, incluindo a aerodinâmica (o estudo do ar e outros gases em movimento) e Hidráulica (o estudo dos líquidos em movimento). No caso dessa experiência, quando Um jato de água incide sobre uma superfície sólida, que exerce uma força sobre a superfície, força essa que é resultante das tensões normais (pressões) e das tensões tangenciais (cisalhamentos), que se desenvolvem na superfície sólido-fluido.
Por efeito de ação e reação, se a superfície sólida é fixa, a superfície exerce uma força igual e contraria sobre o fluido. Se a superfície sólida não é fixa ela pode, sob a ação de um jato, ser deslocada. Esse deslocamento sob a ação de jato é utilizado para movimentar alguns tipos de turbinas hidráulicas, como a turbina Pelton, por exemplo, ou acionar dispositivos automáticos de controle.

Objetivo
Determinar a força resultante da ação de um jato de água circular sobre uma placa plana e comparar o valor determinado com o valor calculado.

O Experimento
A força que um jato cilíndrico circular de fluido exerce sobre uma placa circular plana, inclinada de ângulo α (45º, 60º, 75º e 90º) em relação ao eixo do jato, pode ser obtida a partir dos princípios da conservação de massa (equação da continuidade) e de conservação de quantidade de movimento (2º lei de Newton).

O experimento consta de uma estrutura metálica articulada em quatro eixos. Nesta estrutura é fixada a placa. Há um fiel para indicar a posição de equilíbrio da estrutura sob a ação de forças opostas equilibradas. A ação do jato sobre a placa é compensada por contrapesos colocados sobre um braço solidário a uma parte da estrutura articulada. O jato provém de um bocal cilíndrico. Há um medidor deprimogêneo para a medição da vazão do jato. A lei do medidor encontra-se indicada no quadro do