Como jogar Tubo de Venturi
- Escolha um teste e leia no cartão as áreas ou os diâmetros, e a velocidade ou a diferença entre as colunas.
- O mesmo volume passa por cada trecho a cada segundo: A₁·v₁ = A₂·v₂, então mais estreito quer dizer mais rápido.
- Água mais rápida tem pressão menor: Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²), e uma coluna desce Δp ÷ (ρ·g). Digite sua previsão e toque em Começar.
- Olhe as colunas e as barras: o que a água ganha em movimento, ela perde em pressão.
Por que a água mais rápida empurra menos?
A água não se comprime, então a cada segundo o mesmo volume precisa passar por cada parte de um cano: Q = A·v. Onde o cano se estreita, a água precisa acelerar. Algo tem de empurrá-la, e esse empurrão vem da pressão: a água é empurrada com mais força por trás do que pela frente, então a pressão no trecho estreito é menor. O princípio de Bernoulli põe números nisso: ao longo de um escoamento, p + ½·ρ·v² + ρ·g·z fica constante, então pressão, movimento e altura se trocam. Num cano horizontal, Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²). Colunas abertas no cano mostram isso: a do trecho estreito fica Δp ÷ (ρ·g) mais baixa. Inverta a ideia e você tem um medidor Venturi: com a diferença entre as colunas e as áreas, dá para calcular a que velocidade a água corre. Um bico usa a mesma ideia para transformar a pressão de uma mangueira num jato rápido, e um chafariz transforma essa velocidade em altura, h = v² ÷ (2·g).
Um modelo de aprendizagem focado
O cano é horizontal, a água não se comprime e o atrito é desprezado, então A₁·v₁ = A₂·v₂ e p + ½·ρ·v² é igual nos dois trechos. Nos canos, o fluxo cresce de forma constante por 1 s e depois fica estável; as colunas mostram a pressão acima da do ar, p ÷ (ρ·g). O jato do bico sai à pressão do ar. A água do chafariz sai de uma vez e sobe como uma bola lançada, sem resistência do ar. Uma rodada dura 2 s. Os canos não estão em escala; o chafariz está. Respostas dentro de 2% estão certas. A água tem 1000 kg/m³; g = 9,8 m/s². Roda em tempo real.