1º Relatório de fisica 2 - Densidade

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FACULDADE ESTÁCIO
Curso de Engenharia de Produção
Autor: Carlos Patrício da Silva Bandeira 
Matricula: 201502186292
Prática: 1
Professor: Kleber Anderson
Disciplina: Física experimenta II para Engenharia
 
 
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL :
MEDIDA DE DENSIDADE DE UM CORPO
São Luís / MA
2015
Índice:
1 - Objetivo:
- Determinação da massa e volume de um corpo composto;
- Calcular a densidade de cada corpo composto;
- Permitir a aplicação da teoria da densidade em um experimento simples;
- Possibilitar aos alunos o contato com equipamentos de medidas básicas e determinação das precisões dos mesmos.
 2- Introdução
No estudo da física, muitos alunos apresentam dificuldades em diferenciar densidade de massa específica. De fato, é um pouco difícil, pois ambas são determinadas pela mesma equação. O que difere densidade de massa específica é que densidade leva em conta o volume total de um corpo, seja ele oco ou maciço, já a massa específica leva em consideração somente a parte maciça. Pois bem, vamos às definições.
 Em física, definimos a densidade de um corpo (ou objeto) como sendo a razão entre sua massa e seu volume. Por exemplo, para sabermos a densidade de um tijolo, basta sabermos a sua massa total e seu volume total. Matematicamente, temos:
 Na equação acima temos:
 d- representa a densida
 m – representa a massa do corpo (ou objeto)
 V – representa o volume [ 1]
De acordo com a definição dada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de densidade é o kg/m3 (quilograma por metro cúbico). Sendo assim, podemos concluir que o cálculo da densidade de um objeto só depende de sua massa total e de seu volume. Por exemplo, podemos efetuar a medida da densidade de um peixe, de uma fruta ou de um livro.
Temos que ficar atentos para um fato muito interessante, onde objetos com a mesma forma e mesma dimensão, mas produzidos, isto é, feitos com materiais diferentes, possuem massas e densidades diferentes.
Por outro lado, na física, definimos a massa específica de uma substância como sendo a massa por unidade de volume dessa substância. Nesse caso, nos interessa somente a massa desse objeto. Por exemplo, supondo que temos um tijolo furado, para sabermos a massa específica dele, temos que primeiramente determinar qual é sua massa e o volume da parte maciça, isto é, o volume do tijolo menos o volume da parte oca. Matematicamente, temos:
Sendo que:
P – representa a massa especifica 
M – representa a massa
V – representa o volume da parte maciça
Analogamente, no SI (Sistema Internacional de Unidades) a unidade de medida da massa específica é kg/m3 (quilograma por metro cúbico).[1]
3. Materiais Utilizados : 
3.1 - Paquímetro: 
O paquímetro é um instrumento de medidas por comparação direta em peças com pequenas dimensões (geralmente até 150 mm) permitindo leituras de fração de milímetros, através de um nônio retilíneo. Na maioria dos paquímetros utilizados em laboratórios didáticos têm uma precisão de 0,05mm. De grande aplicação prática, o paquímetro é um instrumento destinado a medições de dimensões externas, internas, profundidade e ressaltos de peças.
3.2 - Balança de precisão: 
É utilizada para medir com grande precisão a massa de sólidos e líquidos não voláteis, isso porque possui elevada sensibilidade de leitura e indicação.
3.3 Béquer ou Becker(Com água) : 
  Um tipo de recipiente muito visto em laboratório de Química, Física e Biologia onde sua principal função é trabalhar com líquidos. São usados na maioria das vezes para fazer reações entre soluções, usados para dissolver diversas substâncias  sólidas, efetuar reações de precipitação e preparar soluções simples. O mais comumente encontrado em laboratórios são os béqueres feitos de vidro borisilicato, pois estes são mais resistentes ao calor (podem ser aquecidos)
3.4 Corpo de Prova: 
O corpo, composto por um cilindro, objeto de medidas para determinação de massa e volume. é constituído de borracha de epicloridrina (ECO).
4. Metodologia:
Foi feito a pesagem do cilindro na balança de precisão utilizamos e com o paquímetro foi possível medir as grandezas do corpo composto, essas grandezas estão sendo representadas por:
Hc – altura do cilindro .
Dc – diâmetro do cilindro.
Mc – massa do cilindro.
Depois utilizamos um béquer de vidro com 200 ml de água para a realização do experimento
5. Elaboração dos Cálculos 
As medidas coletadas e os procedimentos dos itens (a,b,c) do roteiro estão apresentadas na tabela 01.
 TABELA 01: 
	Grandeza
	Instrumento
	Valores
	Unidade
	Conversão de mm para centímetros
	Mc
	Balança de precisão
	63
	g
	_________________
	Hc
	
Paquímetro
	72
	mm
	7,2 cm
	Dc
	
	28
	mm
	2,8 cm
A partir das medidas acima, foram feitos os seguintes cálculos:
Para calcularmos o volume do cilindro é necessária a utilização da seguinte fórmula:
Volume = Área da base X Altura 
CILINDRO :
hVc = Ab..h 
Vc =2 πr².h
πr²
Neste calculo será aplicada a regra de três simples : 
1m³ _______ 1000l
200ml _____cm³
1L ________ 1000 ml
X _________ 200 ml
X=200 = 0,2L
 100
1m³ _____1.000
X ______0,2 l
X = 0,2
 100
X =0,0002 m³
5.1 Elaboração dos cálculos: 
d)
r = 1,4 cm rVc = Ab..h dH2O = 1g/cm³
Vc =2 π r².h	 2,8 cm = 1,4cm
Vc =2π.(1,4)2.7,2 2
Vc = 88, 7 cm³
1m³ _______ 1000l	 250
200ml _____cm³	 
	 200
50 ml_____14mm
 X _____ 2mm
2x50 = 14x
14x = 100
 14
X = 7,14 ml 	volume deslocado entre 200 e 250 ml.
257,14 -200 = 88,7 cm³	1L _____1000 ml 	1m³ _____1000L
57,14 ml = 88,7 cm³	X _____57,14 ml	X _____ 0,57L
1L ______1000ml	X = 0,057 L
X _______57,14 ml	X=	0,00057 m³
X = 0,057 L
Logo 0,00057 m³ = 57 cm³	
Vc = 88,7 cm³ 	57 cm³
e) d = m 	d = 63g_ dH2O = 1000 Kg/m³ 1g/cm³
 V 88cm³ 
 
 d = 0,71g/cm³
6. Conclusões : 
 
Dedução : 	 kg : 10³ 	 g
1k = 1000 = 10³g m³ x 10³ cm³	
1m³ = 1000000 cm³ =cm³	
 Logo: 0,71 x 1000 = 710 k/gm³
1kg = 10³g__ = 10 ³g
m³ cm³	[ 2 ]
O corpo irá afundar porque a densidade do corpo em estudo é maior que a densidade do liquido(isso descartando a força do empuxo). [ 2 ]
O corpo em estudo tem a sua massa constituída de borracha epicloridina e sua densidade é de 140 a 145 g/cm³. 
Os volumes obtidos nos itens(d) e (e) não são iguais...........................................
Arquimedes encheu um balde de água e realizou os seguintes procedimentos:
Mergulhou a coroa no balde e verificou a quantidade de água que transbordava.Com a mesma 
Quantidade de água no balde, mergulhou uma barra de ouro com a mesma massa da coroa e posteriormente, também mergulhou uma barra de prata com a mesma massa.Ao final do procedimento,verificou que a coroa ao ser mergulhada,transbordou mais água que o ouro e menos água que a prata. Dessa forma, Arquimedes concluiu que a coroa fora fabricada com a mistura entre ouro e prata, [ 2 ]
Esse transbordamento maior de água na imersão da prata, identifica que a densidade da prata é menor que a do ouro. Portanto, se a densidade do ouro é maior, ele possui menor volume em relação à prata, ocupando menos espaço no balde com água. No caso da coroa, verificou-se que a densidade ficou entre a do ouro e a da prata, confirmando a mistura em sua composição.
 
Referencias bibliográficas: 
[1] http://www.brasilescola.com/fisica/definicao-fisica-densidade.htm
[2]http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAc1kAB/determinacao-densidade-material-solido