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Universidade Estácio de Sá Campos Santa Cruz Curso: Engenharia Empuxo Nome: Wilson Valle da Silva Juliana M. da Costa Patrícia Quintino Miranda Maria Inácia da C. Silva Érica Carolina Tavares Coelho Matricula: 201407043323 201201803977 201403112746 201509419845 201407040545 Turma: Física Experimental II, 3005. Professor: Hugo Roque Rio de Janeiro, 12 de Maio de 2016. Objetivo. O objetivo deste experimento foi comprovar a veracidade da definição de empuxo. Como sendo o peso do volume do liquido deslocado. Introdução. Contam os livros, que o sábio grego Arquimedes (282-212 AC) descobriu, enquanto tomava banho, que um corpo imerso na água se torna mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo. Essa força, do líquido sobre o corpo, é denominada empuxo (). Portanto, num corpo que se encontra imerso em um líquido, agem duas forças: a força peso , devida à interação com o campo gravitacional terrestre, e a força de empuxo () , devida à sua interação com o líquido. Quando um corpo está totalmente imerso em um líquido, pode-se ter as seguintes condições: se ele permanece parado no ponto onde foi colocado, a intensidade da força de empuxo é igual à intensidade da força peso (E = P) se ele afundar, a intensidade da força de empuxo é menor do que a intensidade da força peso (E < P); e se ele for levado para a superfície, a intensidade da força de empuxo é maior do que a intensidade da força peso (E > P) . Para saber qual das três situações irá ocorrer, deve-se enunciar o princípio de Arquimedes: Todo corpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Seja Vf o volume de fluido deslocado pelo corpo. Então a massa do fluido deslocado é dada por: mf = dfVf A intensidade do empuxo é igual à do peso dessa massa deslocada: E = mfg = dfVfg Para corpos totalmente imersos, o volume de fluido deslocado é igual ao próprio volume do corpo. Neste caso, a intensidade do peso do corpo e do empuxo são dadas por: P = dcVcg e E = dfVcg, onde é a densidade do corpo. Comparando-se as duas expressões observe que: se dc > df , o corpo desce em movimento acelerado (FR = P – E) se dc < df , o corpo sobe em movimento acelerado (FR = E – P) se dc = df , o corpo encontra-se em equilíbrio Quando um corpo mais denso que um líquido é totalmente imerso nesse líquido, observa-se que o valor do seu peso, dentro desse líquido , é aparentemente menor do que no ar. A diferença entre o valor do peso real e do peso aparente corresponde ao empuxo exercido pelo líquido: Pa = P - E Material Utilizado. - 1 kit experimento, modelo EQ023.01, fabricante CIDEPE. - 1 corpo de prova. - 1 dinamômetro em escala 0,02mm. - aproximadamente 250ml de água. - 1 becker. Conforme foto a seguir: Imagem 1 - kit experimento empuxo. Procedimentos Experimentais. - Ajustado o kit experimento empuxo para altura adequada. - Ajustado o dinamômetro para escala 0,02mm. - colocado aproximadamente 250ml de água no becker. - Pesado o corpo de prova e registrado o peso real. - Fixado o dinamômetro no kit experimento. - Fixado o corpo de prova na outra extremidade do dinamômetro. - Imergido o corpo de prova no na água dentro do becker. - Registrado o peso aparente do corpo de prova. Conforme foto a seguir: Imagem 2 - Procedimento experimental. Dados. Na tabela1 abaixo, estão os dados obtidos com o experimento: Dados do experimento Empuxo. Peso real do corpo de prova P. 0,58N Peso aparente do corpo de prova . 0,12N Densidade da água . 1000kg Gravidade g. 9,81 Tabela 1, dados obtidos no experimento. Resultados Com os dados da tabela acima, foram calculados o valor do empuxo , o volume do líquido deslocado , a massa do liquido deslocado e o peso do liquido deslocado . Por meio dos seguinte cálculos: Empuxo: Volume do liquido deslocado: Massa do volume deslocado: Peso do liquido deslocado: Por meio dos resultados pode-se calcular a diferença entre o valor do empuxo e o peso do liquido deslocado: 0,00874N Conclusão. Através do experimento pode-se encontrar o valor do empuxo e o peso do liquido deslocado, e conclui-se que a definição de empuxo é verdadeiro, pois os resultados foram bem aproximados dando uma diferença desprezível, menor que a precisão do dinamômetro utilizado no experimento. Comprovou-se então, através de experimento que o valor do empuxo é igual ao peso do volume do liquido deslocado. Referência Bibliográfica: Física II / Young e Freedman - 12 Edição - São Paulo: Addison Wesley, 2008
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