Projetos Hidráulicos Simples para Ciência

Os humanos sempre foram fascinados pela hidráulica, o estudo dos movimentos dos fluidos. Podem ser feitos experimentos e projetos simples que demonstram como um fluido se comporta. Nenhum fluido especial ou equipamento caro é necessário. Água e utensílios domésticos comuns demonstram bem as ideias. Esses projetos também são excelentes projetos científicos, e todos os envolvidos ganharão uma compreensão de como os fluidos se movem. Se esses projetos são feitos por crianças, a supervisão de um adulto é sempre recomendada para orientar.

Um dos primeiros princípios da hidráulica é que um fluido sempre procura ficar na horizontal. O plano da superfície é sempre paralelo ao horizonte. Para demonstrar isso, encha um copo transparente com água pela metade. Incline suavemente o copo para frente e para trás. Observe que a superfície da água sempre permanece nivelada. É nesta lei fundamental dos fluidos que se baseiam as bússolas cheias de líquido nos barcos. Uma bússola flutua em cima de um líquido. Não importa o quanto o barco vire e vire, a bússola sempre permanecerá estável.

Disponha dois copos, um mais alto que o outro. Encha o copo de cima com água. Encha um tubo de aquário de plástico transparente com água e insira as duas extremidades nos copos. Observe como a água flui do copo superior para o inferior. Este é um sifão. Como a pressão da água é mais alta na parte inferior do tubo, ele puxa a água do vidro superior. Os sifões são usados ​​extensivamente para tirar água de um ponto mais alto para um mais baixo, como das montanhas de Sierras a Virginia City, em Nevada.

É um fato bem conhecido que o aço afunda na água. No entanto, muitos barcos e navios são feitos de aço. A razão pela qual eles flutuam é porque o navio está lacrado e o ar dentro do navio desloca a água, que é mais pesada que o ar. Para demonstrar esse princípio, encha um balde até a metade com água. Flutue uma lata vazia dentro da água. Comece a encher a lata com água. Observe que o nível da água na lata será o mesmo que o nível da água fora da lata. Isso ocorre porque o ar apenas desloca o espaço acima da água.

Este experimento demonstra que o fluido não é compressível. Você vai precisar de uma batata, um canudo rígido e um espeto. Corte uma fatia de batata com cerca de um quarto de polegada de espessura. Empurre um lado do canudo para dentro da fatia de batata cortada para que um pistão seja formado dentro do canudo. Empurre o pistão até a metade no canudo com o espeto. Encha o canudo com água e empurre outro pedaço de batata dentro do canudo, retendo a água. Empurre o novo pistão formado com o espeto. Observe que o outro pistão se move também. Isso ocorre porque a água presa não pode ser comprimida. Os sistemas de freios automotivos baseiam-se neste princípio. Quando você pressiona o pedal, ele move um pistão. O fluido dentro das linhas de freio empurra outro pistão, dentro das rodas, que move as pastilhas de freio.