Fluidos
Tubo de Venturi
Observe o fluxo acelerar na garganta estreita — a pressão cai (Bernoulli).
Tubo de Venturi — simulação interativa de Fluidos. Observe o fluxo acelerar na garganta estreita — a pressão cai (Bernoulli). Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Efeito de Bernoulli
Em um tubo de Venturi, o fluido acelera na garganta estreita e a pressão diminui.
A conservação da massa exige maior velocidade onde a seção transversal é menor. A equação de Bernoulli relaciona maior velocidade com menor pressão na garganta.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = constante
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
A água flui através de um cano que se estreita parcialmente, como uma mangueira de jardim com o polegar na ponta. O que acontece com a pressão da água na seção estreita?
Previsões para pesar
- A pressão aumenta na seção estreita porque a água é mais comprimida.
- A pressão diminui na seção estreita porque a água acelera.
- A pressão permanece a mesma o tempo todo – apenas a velocidade muda.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Área de seção ampla A₁ (m²)
- Área da garganta A₂ (m²)
- Velocidade de entrada v₁ (m/s)
O que você mede:
- Velocidade da garganta v₂ (m/s)
- Variação de pressão ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição fluid-venturi e pressione Redefinir. A água flui continuamente através de um tubo com seção larga (A₁) e garganta estreita (A₂).
- Ative as leituras de velocidade de garganta e queda de pressão.
- Defina a área de seção larga, a área da garganta e a velocidade de entrada para cada tentativa e registre a velocidade da garganta e as leituras de queda de pressão.
Equação governante
Equação de Continuidade — A₁·v₁ = A₂·v₂
Para um fluido incompressível em um tubo, a vazão (área × velocidade) deve ser a mesma em todos os lugares ao longo do tubo: A₁v₁ = A₂v₂. Estreitar o tubo força o fluido a acelerar.
Equação de Bernoulli — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
Ao longo de uma linha de corrente horizontal, a pressão de um fluido mais sua energia cinética por volume permanecem constantes: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Onde a velocidade aumenta, a pressão deve diminuir para compensar.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule v₂ = A₁v₁/A₂ a partir da continuidade, então ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) a partir da equação de Bernoulli. Compare ambos com as leituras — ΔP dá negativo, que é como fica "a pressão caiu na garganta" quando expressa como um número com sinal.
- Explique, em termos de conservação de energia, por que a pressão de um fluido deve cair onde sua velocidade aumenta em um tubo horizontal.
Onde isso aparece além do laboratório
- Carburadores e atomizadores de perfume usam o efeito Venturi para aspirar um segundo fluido pela garganta estreita. Usando seus dados de variação de pressão, explique por que uma região de baixa pressão pode puxar o líquido para cima através de um tubo lateral.
- O experimento de asa fluida usa esse mesmo modelo de continuidade + Bernoulli com ar em vez de água. Você esperaria que a diferença de pressão fosse maior ou menor para as mesmas velocidades e áreas? Por que?
- 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 de Venturi
- Pressione Reproduzir
- Garganta rápida, pressão baixa
- 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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