EXPERIMENTO 6

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REPORT IMPRESSO – EXPERIMENTO 6 – TENSÃO SUPERFICIAL 
 
 
Grupo: Nome: Luana Oliveira Campos 
Macedo 
Matrícula: 2019069371 
 Nome: Matrícula: 
 Nome: Matrícula: 
 
Dados Experimentais: 
 Valor Incerteza Unidade 
Raio anel 9,5 ±0,05 mm 
F máx. água 2,3 ± mN 
F máx. água +sabão 0,59 ± mN 
 
 
 
CÁLCULO A PARTIR DAS VARIÁVEIS FORNECIDAS (processo automatizado): 
γágua=19,26( 0,04 )γágua + sabão=4,9(  0,056) 
 
Objetivo 
 O objetivo do experimento em questão é determinar a tensão superficial da água em uma solução composta de 
água e sabão. 
Material Utilizado 
 - Dinamômetro com sensibilidade de 10−4 𝑁; 
- Anel metálico com diâmetro de ~2,0 cm (raio de ~1,0 cm); 
 - Base elevatória; 
 - Recipiente para líquido com diâmetro maior que 10 cm (raio de ~5 cm); 
 - Água destilada; 
- Álcool; 
- Paquímetro; 
 - Detergente. 
 
 Valor Incerteza Unidade 
γágua 19,26 ±0,04 mN 
γágua + sabão 4,9 ±0,056 MN 
Grandeza calculada experimentalmente: 
luana
Realce
REPORT IMPRESSO – EXPERIMENTO 6 – TENSÃO SUPERFICIAL 
 
 
 
 
Procedimentos 
Para se desenvolver o experimento em questão, primeiramente, é necessário se organizar o maquinário 
necessário para tal. Isto é, suspende-se o anel metálico circular sobre o dinamômetro, que será responsável pelas 
medições de intensidade das forças exercidas na estrutura. Então, utilizando de uma base móvel, regula-se a altura 
em que o líquido está, para que ele entre em contato com o objeto circular. Quando isso ocorre, o anel passa a 
interagir com a substância, então, o recipiente que a contém é novamente abaixado, o que faz com que a película 
que se formou seja esticada. Dessa forma, é possível se concluir que há uma força, exercida pela tensão superficial, 
sobre o anel, e esta é medida pelo dinamômetro destacado e calculada pelas equações provadas anteriormente. O 
objetivo principal do experimento, como já destacado, é calcular a tensão superficial da água, Á𝑔𝑢𝑎 𝛾. Em primeiro 
lugar, deve-se medir o diâmetro e o raio do anel, neste caso, como ele possui um diâmetro interno e um externo, o 
que será considerado nas contas é o diâmetro médio (o mesmo serve para o raio). Em segundo lugar, limpa-se o 
anel, assim como o recipiente, e garanta que ambos estejam secos e com o mínimo de resíduos. Então, fixe o anel na 
balança e tare-a, para q seu peso seja desconsiderado na medição das forças. Feito isso, o recipiente será enchido 
com água destilada e, em seguida, erguido até que submerja completamente o anel em questão. Depois, este será 
abaixado, formando a película previamente descrita, e continuará sendo esticada até se romper. É importante 
salientar que o momento antes do anel se soltar da superfície do líquido indica a Força máxima exercida pela 
pressão, que é descrita pela equação 3. Sendo assim, a partir das medições do dinamômetro e dos dados descritos 
anteriormente, é possível, com auxílio das equações encontradas, se calcular, com suas respectivas incertezas, o raio 
médio e, posteriormente, a Tensão superficial da água. Os dados medidos no desenvolvimento do método foram 
anotados e tabelados. O diâmetro foi encontrado, em milímetro, com auxílio de um paquímetro, e as forças foram 
dadas em milinewtons. 
 
 FORÇA (mN) 
n Água Água + detergente 
1 2,2 0,4 
2 2,3 0,5 
3 2,2 0,6 
4 2,3 0,6 
5 2,3 0,6 
6 2,4 0,7 
7 2,3 0,7 
8 2,3 0,6 
9 2,3 0,6 
10 2,4 0,6 
 
Para determinar o valor do coeficiente 𝛾 para a água e água com sabão, é preciso determinar o valor do raio médio, 
expresso por: 
Dméd = (18,55 mm + 19,85 mm) / 2 = 19 mm 
Portanto, considerando o valor médio da força máxima da água, temos: 
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Fméd = (2,2+2,3+2,2+2,3+2,3+2,4+2,3+2,3+2,3+2,4)/10 = 2,3 mN = 2,3* mN 
Aplicando esses valores na fórmula de 𝛾, tem-se: 
𝛾 = Fméd / 4*π*r → 𝛾 = 2,3*10-3 / 4*π*0,0095 = (19,26 +/- 0,04) *10-3 N/m 
A incerteza da força máxima pode ser calculada pelo desvio médio das medidas, sabendo que a força máxima média 
é de: 
2,3-2,2 = 0,1 
2,3-2,3 = 0 
2,3-2,2 = 0,1 
2,3-2,3 = 0 
2,3-2,3 = 0 
2,4-2,3 = 0,1 
2,3-2,3 = 0 
2,3-2,3 = 0 
2,3-2,3 = 0 
2,4- 2,3 = 0,1 
Isto posto, a incerteza é calculada por: 
Desvio = 0,1+0,1+0,1+0,1/10 = 0,04 mN = 4*10-5 N 
Ademais, o mesmo procedimento é repetido, porém, agora, junto à água, adiciona-se detergente. Assim, os dados 
das medições irão se alterar, todavia, o desenvolvimento é idêntico. Dessa forma, torna-se possível calcular, também 
a tensão superficial da solução de água com sabão. Considerando o valor médio da força máxima da água com 
sabão, temos: 
Fméd = (0,4 + 0,5 + 0,6 + 0,6 + 0,6 + 0,7 + 0,7 + 0,6 + 0,6 + 0,6 )/10 = 0,59 mN 
Aplicando esses valores na fórmula de 𝛾, temos: 
𝛾 = Fméd / 4*π*r → 𝛾 = 0,59*10-3/ 4*π*0,0095 = 4,9*10-3 N/m 
A incerteza da força máxima pode ser calculada pelo desvio médio das medidas, sabendo que a força máxima média 
é de 0,59 mN: 
0,59 – 0,4 = 0,19 
0,59 - 0,5 = 0,09 
0,6 – 0,59 = 0,01 
0,6 – 0,59 = 0,01 
0,6 – 0,59 = 0,01 
0,7-0,59 = 0,11 
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0,7 - 0,59 = 0,11 
0,6 – 0,59 = 0,01 
0,6 – 0,59 = 0,01 
0,6 – 0,59 = 0,01 
Portanto, o desvio médio é de: 
Desvio = (0,19+0,09+0,01+0,01+0,01+0,11+0,11+0,01+0,01+0,01) / 10 = 0,056 
Conclusão 
Realizado o experimento de medição da tensão superficial de uma superfície composta de água e outra de uma 
mistura de água e sabão, foi possível tomar algumas conclusões. Primeiramente, o valor encontrado da tensão 
superficial decorrente das medições feitas, não encontra-se próximo do valor presente na tabela da água à 20°C 
(temperatura ambiente) que seria 7,2*10-3 N/m , tendo uma variação, sendo esta, decorrente da propagação de 
incertezas e também ao fato da água utilizada no experimento não possuir apenas moléculas de 𝐻20, tendo outros 
compostos presentes que influenciam no valor de 𝛾, além da possibilidade do instrumento de medição estar 
desregulado. Também foi possível encontrar a tensão superficial da composição de água e sabão, observando-se um 
valor bem menor se comparado com o da água, isso deve-se ao fato do sabão “quebrar” a tensão superficial da 
água, ou seja, reduzi-la consideravelmente. 
 
AVISO: 1) TRANSCREVA NO VERSO DESTA FOLHA SUA TABELA COM RESULTADOS MEDIDOS E O CÁLCULO DA 
INCERTEZA (ERRO). 
2) ANEXE UMA FOLHA COM RESPOSTAS ÀS QUESTÕES PROPOSTAS NO ROTEIRO (APOSTILA, LIVRO). 
3) DESCREVA (MÁX. 1 PÁG.) COMO FORAM REALIZADAS AS MEDIDAS E COMENTE SOBRE A CONFIABILIDADE 
DOS RESULTADOS. COMPARE, SE FOR O CASO, COM VALORES DE REFERÊNCIA OU RESULTADOS DE OUTROS 
MÉTODOS SUGERIDOS OU CONHECIDOS.