RELATORIO2FISICA2-densidade

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PONTÍFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
ENGENHARIA QUÍMICA – TURMA 1071.1.03 
INTRODUÇÃO
A densidade é a razão da massa pelo volume de um corpo. Trata-se de uma propriedade física que permite a identificação de uma substância ou material. Tanto a massa como o volume são duas grandezas extensivas. Isto significa que seu valor depende do tamanho do corpo. A unidade da densidade é composta por uma unidade de massa dividida por uma de volume. Assim, podemos representá-la, por exemplo, por g/cm³, kg/L. De acordo com o Sistema Internacional (SI), a densidade é expressa em kg/m³.
A partir do princípio de Arquimedes temos que, quando um corpo está parcialmente ou totalmente submerso em um fluido este aparenta possuir um peso menor do que o real, isso acontece devido à diferença de pressão entre os pontos 
]do líquido qual o corpo esta submetido. A pressão do líquido acontece em toda superfície de contorno do corpo, contudo, na parte superior do corpo a pressão é menor em relação a parte inferior. Assim, quando calculamos a resultante da pressão no corpo encontramos a força de empuxo, vertical e direcionada para cima.
O módulo E da força, chamada de empuxo, é igual ao peso do fluido deslocado, ou seja, é resultado do produto entre a massa do líquido deslocado e o modulo da força da gravidade no local.
Em que ρ é a densidade do fluido, g é a aceleração da gravidade e V é o volume submerso do corpo no fluido. Esse resultado é conhecido como Princípio de Arquimedes.
Na figura 1, temos um objeto pendurado em um dinamômetro cuja leitura é P. Em seguida, esse objeto é imerso em um líquido e, ao atingir o equilíbrio, a leitura no dinamômetro passa a ser P’ (figura 2). 
Então, medindo-se o peso aparente P’ e o volume V submerso do objeto, pode-se determinar a densidade do líquido, de acordo com a seguinte equação:
O objetivo deste experimento é, através, da força de empuxo desenvolvida por um líquido e pelo volume do líquido deslocado por um sólido, obtermos a densidade do líquido em estudo.
Utilizamos o dinamômetro para determinar o peso do cilindro de alumínio, o valor encontrado foi de P = 100 gF = 0,98 N. Com o paquímetro encontramos o diâmetro (d) e a altura (h) do cilindro, 28,3 cm e 5,4 cm , respectivamente. Por meio da fórmula de volume do cilindro , o volume encontrado foi de 3.394,97 cm3. 
O cilindro foi gradualmente mergulhado no líquido. Para cada graduação do cilindro foram registrados os seguintes valores de peso aparente (P’):
	h (m)
	P’(gF)
	P’(N)
	0,0100
	94
	0,9212
	0,0200
	89
	0,8722
	0,0300
	82
	0,8036
	0,0400
	75
	0,7350
	0,0500
	69
	0,6763
O gráfico de P’ (peso aparente) em função de h (altura) foi construído com auxílio do programa Scidavis.
 Por meio da regressão linear obtivemos uma equação empírica do tipo, na qual a e b são os coeficientes angular e linear da reta, respectivamente. 
O parâmetro b representa o peso real do cilindro (P) e o parâmetro a representa o empuxo exercido pelo líquido. Utilizamos o valor do empuxo para determinar a densidade do líquido, e o valor encontrado foi de 1,02 +- 0,02 g/cm3. Logo, o líquido utilizado no experimento foi a água cuja densidade à temperatura ambiente (25 C) é de 1,00 +- 0,01 g/cm3.
BIBLIOGRAFIA
TIPLER, Paul A. Física: Mecânica, Oscilações e ondas, termodinâmica. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2000.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2012.
LIMA, Evandro Condé, et al. Atividades de Laboratório: Física II (Fluidos, oscilação e calor). Belo Horizonte, MG: FUMARC, 2015.