relatório Empuxo

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ESTÁCIO CAMPO GRANDE-CAMPUS TV MORENA
Física Experimental II – Prof.ª Luciane M de Barros
Empuxo
André Ferreira de Almeida
Elismar Lobato
Raphael Renan de Paula
Rodrigo Roberto de Santana
Vinícius Xavier
06/10/2015
	
	ESTÁCIO CAMPO GRANDE-CAMPUS TV MORENA
Física Experimental II – Prof.ª Luciane M de Barros
INTRODUÇÃO 
A pratica realizada no laboratório mostrou conceitos do Teorema de Arquimedes, relacionado ao empuxo. Quando um corpo está total ou parcialmente submerso em um fluido uma força de empuxo exercida pelo fluido age sobre o corpo. A força é dirigida para cima e tem um módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. De acordo com o principio de Arquimedes o módulo da força de empuxo é dado por 
 = 
Onde é a massa do fluido deslocado pelo corpo.
Peso aparente em um fluido: o peso aparente de um corpo está relacionado ao peso real e à força de empuxo através da equação.
(peso aparente) = (peso real) – (módulo da força empuxo),
Que pode ser escrita na forma. 
 = peso - 
O módulo da força empuxo a que está sujeito a um corpo que flutua é igual ao peso do corpo. A equação nos diz, portanto, que um corpo que flutua tem um peso aparente igual a zero; o corpo produziria um leitura zero ao ser pesado em uma balança. 
OBJETIVO 
Verificar a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso num líquido; verificar, experimentalmente a dependência do empuxo em função do volume do líquido deslocado e a densidade do líquido.
MATERIAL UTILIZADO: 
1-Um cilindro de acrilico
2-Um suporte cilindrico
3-Uma becker
4-Agua Mineral
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
Primeiramente colocou-se aproximadamente 275 ml de água dentro do Becker. Posteriormente encaixou-se o dinamômetro no conjunto Arete, em seguida pendurou-se o suporte cilíndrico no dinamômetro para medir seu peso. Depois mediu-se o peso do cilindro de acrílico da mesma forma. Feito isso, montou-se o sistema dinamômetro, suporte cilíndrico, cilindro de acrílico e Becker com água; nesta ordem. Nesse sentido, emergiu-se o cilindro de acrílico dentro do Becker com água, de modo que o mesmo não tocasse o fundo, e nem as extremidades do Becker. Verificou-se uma nova medida no peso total do sistema. Finalizamos o experimento colocando água dentro do suporte cilíndrico, equivalente ao mesmo volume do cilindro de acrílico, com o intuito de “devolver” o peso real do cilindro de acrílico.
R = raio da base do cilindro
H= altura do cilindro
 = .r².h
 = .(1,4.m)².7,23.m
 = 14,1708. m³
	Materiais
	Medições/Unidades
	Peso do suporte cilíndrico 
	0,20 N
	Peso do cilindro de acrílico 
	0,58 N
	Base do cilindro de acrílico
	2,80 cm
	Altura do cilindro de acrílico
	7,23 cm
	Peso do cilindro de acrílico na água
	0,18 N
	Volume cilindro de acrílico
	14,1708. m³
 5. RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO 
 O experimento procedeu-se determinando com o dinamômetro o peso aparente do corpo imerso parcial ou totalmente no líquido, sendo este água e álcool. Primeiramente ajustou-se o dinamômetro no zero e usando a garra prendeu-se a carcaça cilíndrica do dinamômetro á haste. Com o cilindro de nylon pendurado na parte inferior do dinamômetro anotou-se o valor do peso real, depois de despejar 700 mL de água (Parte I) ou álcool (Parte II), colocou-se o sistema dinamômetro- cilindro dentro da proveta soltou-se a garra e devagar desceu o sistema, mergulhando parcialmente o cilindro até que o nível da água atinja o nível desejado (10 mm, 20 mm,...). Sendo assim anotou-se em cada medida o peso aparente revelado no dinamômetro e o novo volume do líquido na proveta.
 Ainda determinou-se o volume do líquido deslocado pelo cilindro parcialmente mergulhado observando a variação do volume lido na proveta. Já o empuxo foi calculado em cada escala do cilindro através da Equação 12. Os valores encontrados foram relatados nas Tabelas 1 e 2.
 A partir das medidas experimentais feitas ao longo da prática, obtiveram-se os valores apresentados na Tabela 1, os dados referentes as 10 medidas de peso aparente, volume final da proveta, o empuxo da água e o volume deslocado.
Tabela 1 – Peso aparente do cilindro, empuxo da água e volume deslocado pelo cilindro de nylon.
	Escala no cilindro (mm)
	Peso aparente médio do cilindro
(N)
	Volume final na proveta (mL)
	Empuxo do fluido (N)
	Volume deslocado (mL)
	0±1
	1,58±0,01
	700±5
	0±0,02
	0±10
	10±1
	1,46±0,01
	720±5
	0,12±0,02
	20±10
	20±1
	1,32±0,01
	730±5
	0,26±0,02
	30±10
	30±1
	1,21±0,01
	740±5
	0,37±0,02
	40±10
	40±1
	1,08±0,01
	750±5
	0,50±0,02
	50±10
	50±1
	0,96±0,01
	770±5
	0,62±0,02
	70±10
	60±1
	0,84±0,01
	780±5
	0,74±0,02
	80±10
	70±1
	0,70±0,01
	790±5
	0,88±0,02
	90±10
	80±1
	0,58±0,01
	810±5
	1,00±0,02
	110±10
	90±1
	0,46±0,01
	820±5
	1,12±0,02
	120±10
	100±1
	0,32±0,01
	830±5
	1,26±0,02
	130±10
	A esse gráfico ajustou-se uma reta do tipo , onde, tem-se que:
Assim:
 					Eq. 15
	
	Da reta ajustada, temos que:
Calcula-se então o valor da densidade da água a partir da Equação 15, bem como o erro associado através da Equação 24 (anexo A), considerado a gravidade em Toledo, Paraná, de 9,81 m/s2 temos:
ρ (água) = 1016,42 x 10-6 ± 0,08 x 10-6kg/mm³
	Ou ainda:
ρ (água) = 1016,42 ± 0,08 kg/m³
	Analisa-se também o gráfico do peso aparente contra o volume de água deslocado pelo cilindro (Gráfico 2):
	
A esse gráfico ajustou-se uma reta do tipo , onde, tem-se que:
Assim:
 					Eq. 16
	
	Da reta ajustada, temos que:
Calcula-se então o valor da densidade da água a partir da Equação 16, bem como o erro associado através da Equação 25 (anexo A), considerado a gravidade em Toledo, Paraná, de 9,81 ms-2 temos:
ρ (água) = 9,9 x 10-4 ± 0,2 x 10-4kg/cm³
	Ou ainda:
ρ (água) = 9,9 x 102, ± 0,2 x 102 kg/m³
6. CONCLUSÃO 
 De acordo com os dados coletados e com os cálculos, pode-se afirmar que o teorema de Arquimedes é bastante eficaz, que o empuxo é igual ao peso do volume deslocado pelo corpo, e que o somatório de forças (força resultante) em um corpo, depende do meio que este está contido, seja num fluido ou não. 
7. BIBLIOGRAFIA 
 Fundamentos de Física – Volume 2 – 8ª Edição - Halliday, Resnick – Editora LTC