exp.1-Empuxo

Prévia do material em texto

Universidade Estácio de Sá
SULACAP
EMPUXO (18/02/2016)
FÍSICA EXPERIMENTAL II
Professor Vitor Dias
Nome: Márcia José de Freitas Braga
Matricula: 201504294033
Turma: 3097 EAD
Nome: Alexandre Wagner de Almeida e Silva
Matricula: 201512684864
Turma: 3097 EAD
Nome: Fábio Rezende de Souza
Matricula: 201505993008
Turma: 3114
Título do Experimento
Determinação do Empuxo.
Objetivos do Experimento 
Reconhecer a presença do Empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso num líquido. 
Introdução Teórica Resumida
 Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) quem descobriu como calcular o empuxo.
 Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo.
 Logo podemos afirmar que quando um corpo está mergulhado em um líquido seu peso será um peso aparente devido à força do empuxo que o líquido faz sobre ele. O líquido exercerá no corpo uma força de empuxo E que será vertical , para cima e de intensidade igual ao peso do líquido deslocado.
Fr = P – E, sendo Fr a força resultante, P o peso do bloco, e E o empuxo aplicado pelo líquido.
Teorema de Arquimedes
“ Todo corpo sólido mergulhado num fluido em equilíbrio recebe uma força de direção vertical e sentido de baixo para cima de intensidade igual ao peso do líquido deslocado.”
Assim a intensidade do empuxo será dada por:
1) E = P = m.g
Temos como densidade de um líquido.
2) ρ = m / Vld → m = ρ . Vld 
Logo substituindo 2 em 1, temos:
E = ρ . Vld .g
E = P – P eso aparente
E = ( E ± ) N
Esquema Experimental.
a. Material Utilizado:
- 1 Cilindro de Arquimedes;
- 1 Dinamômetro tubular de 2N;
- 1 Suporte com haste, tripé e sapatas niveladoras;
- 1 Seringa de 200ml (sem agulha);
- 1 Copo de Becker com 250ml de água
- 1 Êmbolo
b. Montagem:
O suporte com haste, tripé e sapatas niveladoras foi posicionado sobre a bancada. O dinamômetro foi posicionado na haste e verificado se encontrava-se na posição “Zero”, uma vez que estava sem carga, atestando a calibragem do instrumento.
Foi colocada água no Becker. O êmbolo é posicionado na alça do dinamômetro e o cilindro, por sua vez, é posicionado na alça do êmbolo e imerso na água do Becker. A seringa é posicionada ao lado do conjunto, como pode ser verificado na foto abaixo:
Procedimento Experimental
A Experiência consistiu em imergir o cilindro até “facear” com a superfície da água, seja por alteração da altura do conjunto ou alterando a quantidade de água no êmbolo.
Estabelecido o parâmetro, foi verificada a medida registrada no dinamômetro com o cilindro imerso, obtendo assim o “Peso Aparente”.
Após a aferição do “Peso Aparente”, com os devidos cuidados para não alterar as condições estabelecidas (altura do conjunto, quantidade de água no êmbolo, quantidade de água no Becker etc.), foi retirado o cilindro da água e verificada a medida registrada no dinamômetro, obtendo-se assim o Peso Real.
Os procedimentos acima foram repetidos outras duas vezes, fazendo pequenas alterações na altura do conjunto e quantidade de água no êmbolo entre as medições, de forma que as condições estivessem diferentes das anteriores, mas sempre com o cuidado para não provocar alteração entre as aferições de uma mesma medição.
Dados Obtidos
	Medição
	Peso Real (N)
(Cilindro Fora)
	“Peso Aparente” (N)
(Cilindro Imerso)
	
	Valor Medido
	
	Valor Medido
	
	1ª
	1,28
	0,02
	0,85
	0,02
	2ª
	1,22
	0,02
	0,80
	0,02
	3ª
	0,96
	0,02
	0,53
	0,02
Análise de Dados (Cálculos)
a. Cálculo do Desvio do Empuxo:
 = => = 
 = 
N
b. Cálculo do Empuxo para cada medição realizada:
	Medição
	P (N)
	 (N)
	E (N)
	1ª
	1,28
	0,85
	0,43
	2ª
	1,22
	0,80
	0,42
	3ª
	0,96
	0,53
	0,43
	Média
	0,43
c. Obtenção do Valor do Empuxo
Resultados e Conclusões
Analisando os resultados obtidos podemos afirmar que os experimentos são coerentes com os livros didáticos, mostrando na prática o que aprendemos na teoria sobre empuxo (princípio de Arquimedes).
Assim, com o experimento realizado, observamos que o peso do corpo diminui ao ser mergulhado no líquido e a aparente diminuição do peso é relativo à força vertical para cima conhecida como empuxo (no caso do nosso experimento foi de 0,43 N).
Concluímos então que o êmbolo quando totalmente imerso na água sofre um empuxo que é igual ao peso do volume da água deslocado pelo êmbolo. Assim, um corpo imerso na água torna-se mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido (no caso a água) sobre o corpo, que alivia seu peso. A força de empuxo pode ser facilmente determinada experimentalmente através da medida do peso aparente do corpo submerso no lıquido.
 = => = 
Abreviaturas
E = empuxo
P = peso
m = massa
N = Newton
g = gravidade
Vld = volume do líquido deslocado
ρ = densidade de um líquido.
 = desvio do Peso
 = desvio do Peso Aparente 
 = desvio do Empuxo
Bibliografia
[1] Halliday, Resnick, Walker: Fundamentos de Física. Volumes 2, 9a edicão, Ed. LTC. Livro-texto de Física Básica. 
http://www.infoescola.com/fisica/empuxo/
visto em: 22/02/2016
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php
visto em: 22/02/2016