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Universidade Estácio de Sá Campus Universitário de Belém Laboratório de Interativo de Física Física Teórica Experimental FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL TÍTULO: HIDROSTÁTICA Aluno: Brenner Ferreira - 202008610133 Belém – PA 2021 Título: HIDROSTÁTICA Objetivos: 1. Reconhecer a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso num líquido; 2. Determinar o valor do empuxo atuante em um corpo submerso 3. Verificar que o valor modular do empuxo é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo submerso Introdução: Ao mergulhar no mar ou em uma piscina, temos a sensação de que estamos mais leves. Da mesma forma, quando uma bola de futebol está dentro da água e tentamos afundá-la, notamos que a mesma volta à superfície assim que cessada força. Estes fatos evidenciam o fenômeno conhecido como empuxo e decorrem da força que os líquidos exercem quando algum sólido é submerso nos mesmos. A força de empuxo foi inicialmente descrita pelo engenheiro e matemático grego Arquimedes. É dito na história que um dia ao tomar banho, Arquimedes notou que a água da banheira se elevava à medida em que ele mergulhava seu corpo na mesma. A observação mais aprofundada do fenômeno permitiu a Arquimedes definir o empuxo como a força que os líquidos exercem nos sólidos neles submersos. O princípio de Arquimedes pode ser assim descrito: “Todo sólido imerso parcial ou totalmente em um líquido está sujeito a uma força vertical, de baixo para cima, denominada empuxo, correspondente ao peso do volume do líquido deslocado por este sólido.” DESENVOLVIMENTO: EMPUXO: Matematicamente, o princípio de Arquimedes resulta na seguinte equação que descreve a força de empuxo: 𝐸 = ⅆ𝑓 × 𝑣𝑓 × 𝑔 Onde: E é o empuxo df é a densidade do fluido; Vf é o volume deslocado; g é a aceleração da gravidade. Denomina-se volume deslocado como a quantidade de líquido que um corpo desloca ao ser imerso no mesmo. Este volume deslocado é igual ao volume do corpo submerso. Observe abaixo um corpo de volume V imerso em um líquido: O empuxo não depende da densidade do corpo no qual será submerso no líquido, mas este valor pode ser usado para verificar se o corpo irá afundar, flutuar ou entrar em equilíbrio com o fluido. A densidade do corpo nos dá as seguintes definições: I. Quando a densidade do sólido é maior que a densidade do fluido, o corpo irá afundar quando imerso no fluido; II. Quando a densidade do sólido é menor que a densidade do fluido, o corpo irá flutuar na superfície no fluido no qual foi imerso; III. Quando a densidade do corpo for igual à densidade do fluido, o corpo ficará em equilíbrio com o fluido. PESO APARENTE: Utilizando como base o princípio de Arquimedes pode-se estabelecer o conceito de peso aparente. Peso aparente é o apresentado pelo corpo quando imerso em um fluído e pode-se ser expresso matematicamente como: 𝑃𝐴 = 𝑃𝛤 − 𝐸 Onde: PA é o peso aparente do corpo sólido. Pr é peso apresentado pelo corpo sólido quando não está imerso no líquido; E é o empuxo; Título: Hidrostática Material Utilizado: Aparelhagem • Dinamômetro; • Béquer; • Base de ensaio; • Pisseta; • Cilindros Substâncias • Água destilada; Procedimento experimental: Foi colocado o cilindro de Arquimedes na mesa e calibrado o dinamômetro. Posicionando o cilindro embaixo do recipiente e verificado o seu peso indicado na escala do dinamômetro. Após esta etapa foi levantado o dinamômetro e colocado o béquer embaixo dele. Retornando o dinamômetro para a posição inicial e verificando o peso novamente. Em seguida foi preenchido o recipiente transparente com a água que está na pisseta e, em seguida, foi verificado o peso outra vez. Após esta etapa foi levantado o dinamômetro para retornar o béquer para a mesa. O dinamômetro foi descido, posicione o cilindro na mesa e esvaziando o recipiente. Conclusão: O experimento comprovou a existência do empuxo e com as formulas fornecidas comprovam teoricamente e pratico a presença e as características deste fenômeno físico.
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