relatorio 02-completo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA 
SEMESTRE 2023.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PRÁTICA 02-PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES E DENSIMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNO: José Ramon Soares Batista 
Landim 
MATRÍCULA: 542264 
CURSO: Engenharia Química 
TURMA: 04 
PROFESSOR: Genivaldo Vasconcelos
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1 OBJETIVOS 
 
- 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, ferro, chumbo, parafina, madeira); 
- Líquidos (água, álcool); 
- Garrafa plástica com tampa; 
- Béquer de 140 mL; 
- Proveta de 100 mL. 
 
 
 
 
 
 
 
3 PROCEDIMENTO 
 Inicialmente, tivemos uma introdução teórica acerca da realização da prática e do princípio de 
Arquimedes, em seguida iniciamos as aferições de massa da garrafa vazia e densidade da água 
e do álcool, logo após seguimos com os experimentos. 
Inicialmente, tivemos que pesar com o dinamômetro uma garrafa vazia com a referência de g=9, 
81 m/s² 
 
peso da garrafa vazia: 
0,10N 
 
massa específica usando água 
 
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99g/100ml = 0,99g/cm³ 
 
massa específica usando álcool 
 
0,10n - 0,87 = 0,77g/cm³ 
 Em seguida partimos para a determinação das densidades de sólidos, que resultou em: 
 
 
Tabela 01-densidades de sólidos 
AMOSTRA PESO 
(N) 
 
MASSA 
(g) 
 
VOLUME 
(cm3) 
 
MASSA 
ESPECÍFICA 
(g/cm3) 
 
Água 0,94N 96g 100 cm³ 0,99 g/cm³ 
Álcool 0,76N 77g 100 cm³ 0,77 g/cm³ 
Ferro 1,54N 157g 21,0 cm³ 7,48 g/cm³ 
Plástico 0,24N 24g 20 cm³ 1,2 g/cm³ 
Chumbo 1,66N 164g 14 cm³ 12,1 g/cm³ 
Madeira 0,16N 16g 24 cm³ 0,67 g/cm³ 
Parafina 0,18N 18g 23 cm³ 0,78 g/cm³ 
 fonte:autoria própria 
 
 Verificamos a densidade relativa, resultando em : 
 
Tabela 02- densidade relativa 
AMOSTRA FLUTUA NA 
ÁGUA? 
(SIM/NÃO) 
 
FLUTUA NO 
ÁLCOOL? 
(SIM/NÃO) 
 
amostra 
é menor do que 
água ? 
(SIM/NÃO) 
 
amostra 
é menor do que 
Álcool ? 
(SIM/NÃO) 
 
Ferro NÃO NÃO NÃO NÃO 
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Plástico NÃO NÃO NÃO NÃO 
Chumbo NÃO NÃO NÃO NÃO 
Madeira SIM SIM SIM SIM 
Parafina SIM NÃO SIM NÃO 
fonte: autoria própria 
 
verificarmos a determinação do empuxo, porém foi necessário aferimos o peso aparente das 
amostras 
 
Tabela 03- peso das amostras 
AMOSTRA Peso aparente na água (N) Peso aparente no álcool (N) 
ferro 1,34N 1,40N 
plástico 0,04N 0,08N 
chumbo 1,52N 1,54N 
fonte: autoria própria 
 
 Aferições do empuxo (agua e álcool) 
 
Tabela 04- água 
AMOSTRA Ferro Plástico Chumbo 
VOLUME (m3) 2,1x10^-5 
 m³ 
2,0 x 10^-5 
 m³ 
1,4 x 10^-5 
 m³ 
EMPUXO (N) 
dens. Líquido (kg/m3) X volume (m3) X g (m/s2) 
 
 
0,20N 
 
0,19N 
 
0,13N 
EMPUXO (N) (peso real) – (peso aparente) 0,20N 0,20N 0,14N 
fonte: autoria própria 
 
 
tabela 05- álcool 
AMOSTRA Ferro Plástico Chumbo 
VOLUME (m3) 2,1x10^-5 
 m³ 
2,0 x 10^-5 
 m³ 
1,4 x 10^-5 
 m³ 
EMPUXO (N) 
dens. Líquido (kg/m3) X volume (m3) X g (m/s2) 
 
 
0,16N 
 
0,15N 
 
0,11N 
EMPUXO (N) (peso real) – (peso aparente) 0,14N 0,16N 0,12N 
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 fonte: autoria própria 
 
 
 
4 QUESTIONÁRIO 
 
1 – Baseado nos dados experimentais obtidos, qual a massa em quilogramas de: 
a) Um m3 de água. 
 
Resposta: 0,99 x 1000 = 990L 
 
 
b) Um m3 de álcool. 
 
Resposta: 0,77 x 1000 = 770L 
 
 
 
2 – Que conclusão podemos tirar dos resultados da Tabela 2. 
 
Resposta: Conclui-se que a densidade está diretamente relacionada à capacidade de flutuação 
ou não em um 
líquido ,no caso a água, o ferro, o plástico e o chumbo não flutuavam, porém a madeira e a 
parafina flutuavam ,percebe-se que as amostras de materiais que têm densidade menor do que 
o líquido ao qual foram colocadas são as amostras que flutuam no devido líquido. 
 
 
3 – Gelo e água no estado sólido. Por que o gelo flutua na água? 
 
Resposta: Devido a água congelada ter uma menor densidade do que a água no estado líquido, 
causando a flutuação 
 
4 – Uma esfera maciça de chumbo flutua no mercúrio? Justifique. 
 
Resposta: Sim, pois a densidade do mercúrio é altamente elevada e baseando-se no que diz 
princípio de Arquimedes o peso do líquido deslocado realiza uma força de flutuação e se ela for 
maior que o peso do objeto, o mesmo irá flutuar, dessa forma acontece com a esfera de 
chumbo. 
 
5- Um objeto metálico, totalmente mergulhado em água, sofre um empuxo de 50 N. Baseado 
nos dados obtidos nessa prática, qual o valor do empuxo que esse objeto sofreria totalmente 
mergulhado no álcool? 
 
Resposta: E= 960 x 9,81 x V = 50 entao 770 x 9,81 x 5,3x10-³ 
9418v = 50 E= 40N 
= 5,3 x 10 -³ m³ 
 
6- Como a massa específica do líquido influi no empuxo? 
 
Resposta: Tem influência devido eles serem diretamente proporcionais. 
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7- Uma aliança de “ouro” tem volume de 0,58 cm3. Sabendo que a aliança tem uma massa de 
9,5 g, podemos dizer que a aliança é de ouro puro? A massa específica do ouro é 19,3g/cm3. 
 
Resposta: u= m/V 
 m=u x V 
 m= 19,3 x 0,58 == 11,194 g 
Como a grama deu menor que 9,5,significando que tem outro material associado ao ouro, 
transformando ele em impuro. 
 
 
 
 
 
 
8- 
 (a) Um cubo de gelo está flutuando em um copo de água a 0 OC. Quando o gelo fundir, o nível 
da água no copo subirá? Explique. 
 
Resposta: Não, porque a água deslocada tem peso e volume iguais ao do gelo derretido. 
 
(b) Se o cubo de gelo contém um pedaço de chumbo no seu interior, o nível da água no copo 
baixará quando o gelo fundir? Explique. 
 
Resposta: Não, pois o gelo com chumbo já encontra-se sendo considerado no copo 
 
9 - Um estudante tem 72,0 kg de massa. 
 (a) Supondo que seu volume é 0,075 m3, qual o empuxo sobre o estudante devido ao ar? 
 
resposta: E=1,3 kg/m³ x 0,075 m³ x 9,81 m/s² = 0,96N 
 
 
(b) Qual o peso aparente em kgf que o mesmo obtém ao se pesar? 
 (a massa específica do ar é 1,3 kg/m3) 
 
resposta: 72 x 9,8 - 0,96 = 705N = 71,9 kgf 
 
 
 
10 – O estudante da questão anterior flutuaria na água? Justifique. 
(utilize, se necessário a massa específica da água obtida nessa prática) 
 
Resposta: 72000g / 75000 cm³ = 0,96g/cm³ 
para água= 1,00 g/cm³ , o estudante flutuaria sim na água, pois 0,96 é menor que 1,00 
 
 
 
 
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5 CONCLUSÃO 
O princípio de Arquimedes diz que todo corpo que encontra-se imerso em um fluido recebe a 
ação de uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do corpo que está dentro 
do fluido, baseado nisso realizamos a prática onde os principais erros nas aferições poderiam 
acontecer devido a má utilização do Dinamômetro caso não verifique se o mesmo está zerado, 
assim como a conversão das medidas quando necessário, a prática nos possibilitou o 
entendimento acerca da massa específica e densidade de varios materiais, verificamos o 
afundamento e flutuação de materiais em água e álcool,além da verificação de que o empuxo é 
totalmente influído pela massa específica e de que quando um material flutuar é porque tem 
densidade menor que a do líquido no qual ele está .Em relação aos resultados apresentados, os 
mesmos estão de maneira coerente e com a quantidade de algarismos significativos.