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LEI DE ARQUIMEDES Willian Grecillo dos Santos OBJETIVO O objetivo dessa experiência é determinar se a amostra de água usada no laboratório obedece a lei de Arquimedes. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A lei de Arquimedes diz que um corpo mergulhado em um fluido recebe deste mesmo fluido uma força chamada empuxo, que tem o seu modulo igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo. A força empuxo tem sempre sentindo contrario ao peso do corpo. A resultante das forças horizontais que o fluido exerce no corpo é zero, então sobram duas forças verticais que o fluido faz no corpo, uma delas é o empuxo que tem seu módulo descrito por: Como podemos ver na equação é o volume do corpo e é a densidade do fluido. Logo, vai ser a massa de fluido com mesmo volume do corpo, ou seja, a massa de fluido deslocado pelo corpo. Quando se multiplica a massa de fluido deslocado pelo corpo pela a aceleração gravitacional temos o módulo do peso do fluido deslocado pelo corpo, a força de empuxo que atua no corpo tem o mesmo modulo que este peso, porém em sentido contrário. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO Utilizando um corpo e um recipiente o qual o volume interno é exatamente o mesmo que o corpo. Uma mola presa a um suporte onde se pendura o recipiente vazio, com água e o corpo submerso na água e livre. Para cada situação mede-se a elongação da mola. RESULTADOS Forma realizadas medições nas 4 situações: Situação 1: Onde o recipiente vazio foi pendurado na mola e foi medido uma elongação total de 5,2cm. Equação (I): Situação 2: Onde o recipiente cheio de água foi pendurado na mola e foi medido uma elongação total de 5,8cm. Equação (II): Situação 3: Onde o corpo foi pendurado na mola e mergulhado na água, foi medido uma elongação de 5,2cm: Equação (III): Situação 4: Onde o corpo foi pendurado na mora e foi medido uma elongação total de 5,8cm. Equação (IV): Subtraindo a equação (II) da (I) temos, . Esta equação significa a variação de elongação da mola entre as duas situações é equivalente ao módulo do peso do volume de água deslocado pelo corpo. Ainda, subtraindo a equação (IV) da (III) temos , . Assim temos que a variação de elongação da mola entre essas outras duas situações é equivalente ao módulo do empuxo. Como foi observado experimentalmente sabemos que , então temos que , logo o módulo do empuxo que o corpo recebe é igual ao módulo do peso do fluido deslocado pelo corpo. CONCLUSÃO A amostra testada em laboratório obedece a lei de arquimedes, observando que o módulo do empuxo é igual ao módulo do peso do fluido deslocado pelo corpo. A amostra representa bem o modelo de fluido ideal já que a lei de arquimedes vale para fluidos ideais.
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