Fluidos
Manômetro em U
Com P₁ > P₂ aplicado, a superfície esquerda do líquido fica mais baixa; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
Manômetro em U — simulação interativa de Fluidos. Com P₁ > P₂ aplicado, a superfície esquerda do líquido fica mais baixa; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Pressão hidrostática
Um manômetro em U mostra como as diferenças de presão criam diferenças de altura num fluido conectado.
Com P₁ > P₂ aplicado, a superfície esquerda do líquido fica mais baixa; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
- P = ρgh
- ΔP = ρgΔh
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Um tubo em forma de U retém água em diferentes alturas de cada lado, aberto ao ar em ambas as extremidades. O que determina a diferença de pressão entre as duas colunas?
Previsões para pesar
- A diferença de pressão depende da quantidade total de água no tubo.
- Não há diferença de pressão desde que ambos os lados estejam abertos ao ar.
- A diferença de pressão depende apenas da diferença de altura entre os dois lados.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Altura esquerda h_L (m)
- Altura direita h_R (m)
O que você mede:
- Diferença de pressão ΔP (Pa)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição fluid-utube e pressione Redefinir. A água fica em níveis diferentes nos lados esquerdo e direito do tubo em U.
- Ative a leitura da diferença de pressão.
- Defina as alturas da água esquerda e direita para cada tentativa e registre a leitura da diferença de pressão.
Equação governante
Pressão Hidrostática — P = ρ·g·h
A pressão em um fluido aumenta linearmente com a profundidade: P = ρgh. Em um tubo em U aberto ao ar em ambas as extremidades, a diferença de pressão entre as duas colunas provém inteiramente da diferença de altura.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule ΔP = ρg(h_R − h_L) usando a densidade da água 1000 kg/m³ e g = 9.8 m/s² e compare-a com a leitura.
- Seus três testes usam alturas absolutas diferentes, mas seguem o mesmo padrão. Explique por que ΔP depende apenas da diferença de altura, não de quão cheio o tubo está no geral.
Onde isso aparece além do laboratório
- Um barômetro de mercúrio usa o mesmo princípio, mas com mercúrio (densidade 13 600 kg/m³) em vez de água. Para a mesma diferença de altura, a diferença de pressão seria maior ou menor do que no caso da água? Por aproximadamente que fator?
- Os mergulhadores sentem que a pressão aumenta à medida que vão mais fundo. Use ΔP = ρgΔh para explicar por que a pressão em 10 m debaixo d'água é aproximadamente o dobro da pressão em 5 m.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Bem-vindo ao tubo em U
- Pressione Reproduzir
- Leia a diferença de altura
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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