Relatorio-Princípio de Arquimedes e Densimetria

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CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
ENGENHARIA DE ALIMENTOS 
DISCPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL BÁSICA 
PROFESSOR: HUGO AGUIAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 RELATÓRIO AULA PRÁTICA 06: PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES E 
DENSIMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
VITORIA RAQUEL SILVA SERAFIM LIMA 
MATRICULA: 473512 
TURMA: 03 
HORÁRIO: DE 16:00H as 19:00H 
FORTALEZA 28 DE MAIO 2019 
 
1. OBJETIVO: 
-Determinar a densidade de sólidos e líquidos 
-Verificar experimentalmente o princípio de Arquimedes 
-Determinar o empuxo 
-Verificar a condição para que um sólido flutue em um líquido 
 
 
 
 
 
2.MATERIAL: 
-Dinamômetro graduado em N 
-Corpos sólidos (plástico, alumínio, ferro, parafina, madeira) 
-Líquidos (água, álcool) 
-Garrafa plástica com tampa 
-Béquer de 140ml 
-Proveta de 100ml 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.INTRODUÇÃO: 
Sabemos que um corpo imerso na água aparenta ter seu peso diminuído e 
essa a sensação causada pelo empuxo, uma força vertical para cima que 
qualquer líquido exerce sobre um corpo nele mergulhado. O empuxo foi 
descoberto por Arquimedes, que enunciou o seguinte, conhecido com princípio 
de Arquimedes, todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de um 
empuxo, para cima, igual ao peso do líquido deslocado, há quem diga que 
Arquimedes descobriu, enquanto tomava banho, que um corpo fica mais leve 
quando está imerso na água devido a essa força vertical. O princípio de 
Arquimedes diz que, todo corpo totalmente imerso em um fluido sofre uma 
ação de uma força (empuxo) verticalmente para cima, cuja a intensidade é 
igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo, sendo (VF) o volume do fluido 
deslocado, então a massa do fluido deslocado é: Mf = df. Vf , sabendo que o 
módulo do empuxo é igual ao módulo do peso E=P=MG, assim temos que o 
empuxo é: E = df. Vf . g, O fluido deslocado é o volume do fluido que caberia 
dentro da parte imersa no fluido, estando ele totalmente ou parcialmente 
imerso, dessa maneira: 
Fonte: https://www.infoescola.com/fisica/principio-de-
arquimedes-empuxo/ 
Arquimedes formulou o seu princípio para a água, mas ele funciona para 
qualquer fluido, até mesmo para o ar, quando um corpo mais denso que o líquido 
está totalmente imerso, sabemos que o seu peso é aparente menor do que no 
ar, esse peso aparente é a diferença entre o peso real e o empuxo e Arquimedes. 
Paparente = Preal – E 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/
https://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/
4. PROCEDIMENTOS: 
4.1. Foi pedido aos alunos primeiramente determinar a massa específica de 
líquidos 
4.2. Primeiramente os alunos utilizaram o dinamômetro para pesar a garrafa 
plástica com a tampa e anotaram o seu peso em N. Em seguida foi medido 100 
ml de agua em uma proveta e foi colocada na garrafa e com o auxílio 
novamente do dinamômetro foi anotado o peso em N da garrafa cheia. Com 
esses dados foi calculado a massa especifica. 
 
 
 
 
4.3. Os alunos repetiram o mesmo procedimento só que trocando a agua pelo 
álcool. 
 
 
 
 
4.4 Em seguida foi pedido aos alunos a determinação da massa especifica de 
sólidos. 
 
Amostra Peso (N) MASSA(G) VOLUME(cm3 ) MASSA 
ESPECIFICA 
(g/cm3 ) 
Água 0,1 100 100 1 
Álcool 0,92 90 100 0,9 
Alumínio 0,47 51,8 19 2,72 
Plástico 0,23 23,8 22 1,08 
Ferro 1,58 115,8 11 10,52 
Madeira 0,17 13,4 19 0,70 
Parafina 0,21 20,8 22 0,94 
𝑃 = 0,1𝑁 
𝑀 = 1𝑘𝑓 = 100𝑔 
𝜌 =
𝑀
𝑉
=
100
100
∴ 𝝆 = 𝟏𝒈/𝒄𝒎𝟑 
 
 
 
𝑃 = 0,92𝑁 
𝑀 = 0,09𝑘𝑓 = 90𝑔 
𝜌 =
𝑀
𝑉
=
90
100
∴ 𝝆 = 𝟎, 𝟗𝒈/𝒄𝒎𝟑 
 
 
4.5. Em seguida foi pedido aos alunos a verificação da densidade relativa 
4.5.1. Foi colocado agua no béquer mais verificar a flutuação das amostras. O 
procedimento foi realizado com agua no béquer e com álcool no béquer. EM 
seguida os alunos preencheram a tabela 2. 
Amostra Flutua na 
água(Sim/Não) 
Flutua no 
álcool(Sim/Não) 
𝜌𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 é menor 
do que 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎? 
(Sim/Não) 
𝜌𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 é menor 
do que 𝜌𝑎𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙? 
(Sim/Não) 
Alumínio Não 
Não Sim Sim 
Plástico 
Não Não Sim Sim 
Ferro 
Não Não Sim Sim 
Madeira Sim Sim 
Não 
Não 
Parafina Sim Não 
Não 
Sim 
 
4.6 Em seguida foi pedido aos alunos a determinação do empuxo 
4.6.1. Foi utilizado o princípio de Arquimedes que fala que o empuxo é igual ao 
peso do liquido deslocado e multiplicado pela a densidade do liquido pelo 
volume do corpo e pela aceleração da gravidade, terá o empuxo. 
4.6.2. Foi colocado cerca de 60 ml de agua em uma proveta e determinado o 
peso aparente das amostras. O procedimento também foi feito com o álcool em 
vez da agua. Os alunos preencheram a tabela 3. 
Amostra Peso aparente na 
água(N) 
Peso aparente no 
álcool(N) 
Alumínio 0,34 0,35 
Plástico 0,04 0,06 
Ferro 1,02 1,04 
4.6.3 Com os dados os alunos calcularam o empuxo utilizando a formula: 
Empuxo(N)=𝝆𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 (𝒌𝒈/𝒎𝟑)𝑿𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆(𝒎𝟑)𝒙𝒈𝒓𝒂𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆(𝒎/𝒔𝟐) 
 
 
 
Empuxo na água 
 
Empuxo no álcool 
 
4.6.4. Os alunos determinaram o empuxo pela diferença entre o peso real e o 
peso aparente quando o corpo estava submerso ao liquido. Com os dados 
preencheram a tabela 4 e a tabela 5. 
Empuxo na água 
 
Empuxo no álcool 
 
 
 
Alumínio 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 1000𝑋0,000019𝑥9.8 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟖𝑵 
 
Plástico 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 1000𝑋0,000022𝑥9.8 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟐𝟏𝑵 
 
Ferro 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 1000𝑋0,000011𝑥9.8 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟎𝑵 
 
Alumínio 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 900𝑋0,00001𝑥9.8 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟔𝑵 
 
Plástico 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 900𝑋0,000022𝑥9.8 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟗𝑵 
 
Ferro 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 900𝑋0,000011𝑥9.8 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟎𝟗𝑵 
 
Alumínio 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 0,47 − 0,34 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟑𝑵 
 
Plástico 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 0,23 − 0,04 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟗𝑵 
 
Ferro 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 1,58 − 1,02 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟓𝟔𝑵 
 
Alumínio 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 0,47 − 0,35 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟐𝑵 
 
Plástico 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 0,23 − 0,06 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟕𝑵 
 
Ferro 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁)
= 1,58 − 1,04 
∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟓𝟒𝑵 
 
Tabela 4: Empuxo na água 
 
Tabela 5: Empuxo no álcool 
Amostra Alumínio Plástico Ferro 
Volume(m3) 0,000019 0,000022 0,000011 
Empuxo(N)=𝝆𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 (𝒌𝒈/
𝒎𝟑)𝑿𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆(𝒎𝟑)𝒙𝒈𝒓𝒂𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆(𝒎/𝒔𝟐) 
0,16N 0,19N 0,09N 
Empuxo (N) (peso real)-(peso aparente) 0,12N 0,17N 0,54N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Amostra Alumínio Plástico Ferro 
Volume(m3) 0,000019 0,000022 0,000011 
Empuxo(N)=𝝆𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 (𝒌𝒈/
𝒎𝟑)𝑿𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆(𝒎𝟑)𝒙𝒈𝒓𝒂𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆(𝒎/𝒔𝟐) 
0,18N 0,21N 0,10N 
Empuxo (N) (peso real)-(peso 
aparente) 
0,13N 0,19N 0,56N 
Amostra Alumínio Plástico Ferro 
Volume(m3) 0,000019 0,000022 0,000011 
Empuxo(N)=𝝆𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 (𝒌𝒈/
𝒎𝟑)𝑿𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆(𝒎𝟑)𝒙𝒈𝒓𝒂𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆(𝒎/𝒔𝟐) 
0,18N 0,21N 0,10N 
Empuxo (N) (peso real)-(peso 
aparente) 
0,13N 0,19N 0,56N 
Amostra Alumínio Plástico Ferro 
Volume(m3) 0,000019 0,000022 0,000011 
Empuxo(N)=𝝆𝒍𝒊𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 (𝒌𝒈/
𝒎𝟑)𝑿𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆(𝒎𝟑)𝒙𝒈𝒓𝒂𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆(𝒎/𝒔𝟐) 
0,18N 0,21N 0,10N 
Empuxo (N) (peso real)-(peso 
aparente) 
0,13N 0,19N 0,56N 
5.QUESTIONÁRIO: 
5.1. Baseado nos dados experimentais obtidos, qual a massa em gramas de: 
a) 1m3 de água 
b) 1m3 de álcool 
Resposta: 
 
 
5.2. Que conclusão podemos tirar da Tabela 2? 
Resposta: Quando a densidade da amostra é maior que a do liquido, a 
amostra flutua e quando a densidade da amostra é menor do que a densidade 
do liquido, a amostra não flutua. 
5.3 Gelo é agua no estado solido. Porque o gelo flutua na agua? 
Resposta: A densidade do gelo e da agua é diferente e como a densidade do 
gelo é menor que a densidade da água, o gelo acaba flutuando. 
5.4. Uma esfera maciça de ferro flutua no mercúrio? Justifique 
Resposta: Sim. Pois a densidadeda esfera maciça do ferro é maior do que a 
densidade do mercúrio, o que faz com que a esfera de ferro flutue no mercúrio. 
5.5. Um objeto metálico, totalmente mergulhado em água, sofre empuxo de 
150N.Baseado nos dados obtidos nesta pratica, qual o valor do empuxo que 
esse objeto sofreria totalmente mergulhado em álcool? 
Resposta: 
 
 
5.6. Como a massa especifica do liquido influi no empuxo? 
Resposta: A massa especifica é proporcional ao empuxo, pois o empuxo é a 
força para cima de um corpo quando está em um liquido e quando a massa do 
corpo é maior do que a do liquido o corpo afunda e quando é o inverso o corpo 
flutua. 
5.7(a). Um cubo de gelo está flutuando em um corpo de água. Quando o gelo 
fundir, o nível da água do copo subirá? Explique (b). Se o cubo de gelo contém 
um pedaço de chumbo no seu interior, o nível da água baixará quando o gelo 
fundir? Explique 
Resposta: (a). Não, pois não terá variação de nível por que a agua do copo 
tem o mesmo volume e peso do gelo quando se fundir. 
Álcool: 𝜌 =
𝑀
𝑉
= 0,9 =
𝑀
1000000
∴
𝑴 = 𝟗𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒈 
 
ÁGUA: 𝜌 =
𝑀
𝑉
= 1 =
𝑀
1000000
∴
𝑴 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒈 
 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁) = 150 = 1000𝑋𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑥9.8 ∴ 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟓𝒎𝟑 
𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜(𝑁) = 1000𝑋0,015𝑥9.8 ∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟏𝟒𝟕𝑵 
 
(b). Sim, pois o volume da massa do chumbo é menor do que a massa 
deslocada, o que acarretara que quando o gelo se fundir o chumbo será 
deslocado o que baixara o nível de agua. 
 
5.8. Um estudante tem 70,0kg de massa. (a). Supondo que seu volume é 0,073 
m3, qual o empuxo sobre o estudante devido o ar? (b). Qual o peso aparente 
em kgf que o mesmo obtém ao se pesar? (c). Este estudante flutuaria na água? 
Justifique? (Massa especifica do ar é 1,3kg/m3 ) 
Resposta: (a) 𝐸𝑚𝑝𝑢𝑥𝑜 = 1,30𝑋0,073𝑋9,8 ∴ 𝑬𝒎𝒑𝒖𝒙𝒐 = 𝟎, 𝟗𝟑𝟎𝑵 
(b) 𝑃´ = (70𝑥9,8) − 0,930 ∴ 𝑷´ = 𝟔𝟖𝟓, 𝟎𝟕𝑵 = 𝟔𝟗, 𝟖𝟓𝒌𝒈𝒇 
(c)𝜌 =
70
0,073
∴ 𝝆 = 𝟗𝟓𝟖, 𝟗𝟎𝒌𝒈/𝒎𝟑 
- O estudante não flutuaria por que a sua densidade é maior do que a da água. 
A tendência do estudante é afundar em água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.CONCLUSÃO: 
Nesta pratica podemos aprender sobre o princípio de Arquimedes e como ele 
atua entre os seus princípios e fundamentos e na pratica facilitou entender os 
fundamentos. Observamos que o empuxo pode ser cálculo de 2 formas: pelo 
peso aparente subtraído do peso real ou pela multiplicação da densidade do 
liquido, volume e gravidade. 
Também foi observado com a densidade influencia na amostra flutuar ou não e 
pode-se concluir que quanto maior a densidade da amostra em relação ao 
liquido o mesmo afunda e quando a densidade da amostra é menor que a 
densidade do liquido, o mesmo flutua 
 
7.BIBLIOGRAFIA: 
- Roteiros de Física Experimental Básica (Professor: Nildo Loiola Dias) 
- Principio de Arquimedes Disponível 
em:https://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/ Acesso 
em: 30 maio. 2019. 
-PRINCIPIO de Arquimedes - Cálculo de densidade - CJ BORGE. [s.i]: Carlos 
José Borge, 2018. P&B. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=RO2hdUkgUT8&t=234s Acesso em: 30 
maio. 2019. 
 
 
https://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/
https://www.youtube.com/watch?v=RO2hdUkgUT8&t=234s