LEI DE ARQUIMEDES - relatorio - Joecir

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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.