1. Introdução ao Equipamento
1.1 Visão Geral
O dispositivo de treino em hidrostática abrange a disciplina que estuda os fluidos em repouso (estacionários), analisa os fenómenos provocados pela pressão hidrostática e determina a influência das forças atuantes. Este produto pode ser utilizado para a realização de experiências no âmbito da estática dos fluidos. Além disso, estão incluídas unidades experimentais para o estudo da ação capilar e do empuxo. A pressão hidrostática e a tensão superficial são medidas. Adicionalmente, uma experiência utiliza um tubo de Pitot e um tubo de pressão estática para estudar a componente de pressão num fluido em escoamento.
Para tornar as funções e os processos visíveis de imediato, o tanque e o dispositivo experimental foram concebidos com materiais transparentes. Tanto o tanque como as tubagens são fabricados em material plástico. O equipamento dispõe de diversos instrumentos de medição que podem ser utilizados para aferir a pressão e a diferença de pressão dos líquidos, tais como tubos de Pitot, tubos de pressão estática, sensores de pressão com display digital, manómetros de coluna dupla ou manómetros diferenciais. O sistema de treino possui as suas próprias fontes de ar e água. O circuito fechado de água inclui um depósito de abastecimento equipado com uma bomba submersível. Está também incluído um compressor de ar para gerar pressões positivas e negativas, permitindo a realização de experiências com ar.
1.2 Características
(1) Os equipamentos didáticos para o ensino da estática dos fluidos são, por norma, concebidos de forma altamente intuitiva, permitindo aos alunos observar diretamente o comportamento dos fluidos e diversos fenómenos físicos — como a pressão, a impulsão e a distribuição da pressão — em fluidos estáticos. Esta abordagem intuitiva auxilia os alunos a compreenderem de forma mais eficaz os conceitos teóricos.
(2) O equipamento abrange geralmente múltiplos arranjos experimentais, possibilitando aos estudantes verificar os conhecimentos teóricos através de operações práticas. Por exemplo, ao ajustar o nível da água, alterar a densidade do fluido ou substituir os recipientes por outros de formatos distintos, os estudantes podem realizar medições e registar dados diretamente, aprofundando, assim, a sua compreensão sobre os princípios da estática dos fluidos. 2. Parâmetros técnicos
Alimentação de entrada: CA monofásica 220V ±10%, 50Hz
Dimensões: 1810 mm × 870 mm × 2000 mm
Peso: 295 kg
3. Lista de componentes
3.1 Parte principal (1) Equipamento de estática de fluidos
Nº
Nome
1
Visor do manómetro de tubo duplo
2
Tanque
3
Display digital de pressão
4
Sensor de pressão
5
Depósito com bomba auto-ferrante
6
Tubo de Pitot e tubo de pressão estática
7
Manómetro de pressão diferencial
8
Secção de tubulação
9
Pressão hidrostática do líquido
10
Vaso de pressão
11
Vaso de pressão
12
Manómetro de tubo de Bourdon
13
Manómetro de diafragma
14
Interruptor liga/desliga
15
Roda giratória (rodízio)
16
Esquema esquemático do equipamento de estática de fluidos
Nº
Nome
1
Visor do manómetro de tubo duplo
2
Tanque
3
Display digital de pressão
4
Sensor de pressão
5
Depósito com bomba auto-ferrante
6
Tubo de Pitot e tubo de pressão estática
7
Manómetro de pressão diferencial
8
Secção de tubulação
9
Pressão hidrostática do líquido
10
Vaso de pressão
11
Vaso de pressão
12
Manómetro de tubo de Bourdon
13
Manómetro de diafragma
14
Interruptor liga/desliga
15
Roda giratória (rodízio)
16
Esquema esquemático do equipamento de estática de fluidos
3.2 Parte principal (2) Medidor de pressão hidrostática
Nº Nome
1 Depósito de água
2 Alavanca
3 Peso móvel
4 Pino de paragem
5 Tabuleiro plástico transparente com cantos e escala de nível
6 Gancho deslizante
7 Tabuleiro de pesos
3.3 Parte principal (3) Dispositivo do paradoxo da água em repouso
Nº Nome
1 Alavanca de regulação
2 Placa de escala
3 Eixo óptico
4 Escala
5 Recipiente
3.4 Acessórios
Nº Nome Quantidade
1 Contrapeso 2
2 Copo de medição 1
3 Corante 1
4 Chave sextavada (Allen) 1
5 Recipiente 4
Nº Nome Quantidade
1 Copo de transbordo 1
2 Copo de medição 1
3 Corante 1
4 Bloco de carga 1
5 Estrutura 1
6 Dinamómetro 1
Este equipamento é utilizado para a experiência de verificação do Princípio de Arquimedes.
Nº Nome Quantidade
1 Compressor de ar 1
2 Mangueira de ar 2
3 Cabo de alimentação 1
4 Instrumento de teste com conectores 1
Nº Nome Quantidade
1 Corante 1
2 Copo de medição 1
3 Pesos 2
4 Demonstrador de fenómenos de capilaridade (cinco tubos, cinco diâmetros internos) 1
4. Lista de experiências
Experiência 1 Teste de pressão da água em diferentes reservatórios
Experiência 2 Teste de pressão hidrostática
Experiência 3 Ensaio de pressão com tubo de Pitot e tubo de pressão estática no sistema
Experiência 4 Verificação do Princípio de Arquimedes
Experiência 5 Verificação do princípio dos vasos comunicantes
Experiência 6 Verificação do fenómeno de capilaridade
Experiência 7 Teoria do centro de pressão (manómetro hidrostático)
Experiência 8 Centro de pressão em reservatório de água posicionado verticalmente (manómetro hidrostático)
Experiência 9 Centro de pressão em reservatório de água inclinado (manómetro hidrostático)
Experiência 10 Centro de pressão em reservatório de água posicionado a 90° (manómetro hidrostático)
Experiência 11 Teste de pressão com contrapeso (dispositivo do paradoxo hidrostático)
Experiência 12 Teste de pressão sem contrapeso (dispositivo do paradoxo hidrostático)
