Relatório de Física Prática II- Empuxo

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Introdução:
Quando mergulhamos um corpo qualquer em um líquido, verificamos que este exerce sobre o corpo uma força de sustentação, isto é, uma força dirigida para cima, que tende a impedir que o corpo afunde no líquido. A existência desta força pode ser percebida ao tentarmos mergulhar na água um pedaço de madeira, por exemplo. É também esta força que faz com que uma pedra pareça mais leve quando imersa na água ou em outro líquido qualquer. Esta força vertical, dirigida para cima, é denominada empuxo do líquido sobre o corpo mergulhado.
Empuxo é uma força hidrostática resultante exercida por um fluido em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteja imerso. A impulsão existe por conta da diferença de pressão hidrostática do corpo, visto que esta é proporcional à massa específica do fluido, à aceleração da gravidade, e à altura de profundidade. Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Assim, um corpo imerso na água torna-se mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo. Quando um corpo está totalmente imerso num líquido qualquer, podemos ter as seguintes condições:
Se ele permanece parado no ponto em que foi colocado, a intensidade da força de impulsão é igual a intensidade da força peso; 
Se ele afundar, a intensidade da força de impulsão é menor que a intensidade da força peso; 
Se ele for levado para a superfície, a intensidade da força de impulsão é maior do que a intensidade da força peso.
A importância no estudo deste tipo de força está justamente no entendimento da flutuação de corpos em fluidos, como por exemplo, no movimento de barcos, submarinos, aviões. O objetivo desta aula prática foi o de justamente entender e calcular o empuxo, utilizando-se do Princípio de Arquimedes.
Se um objeto maciço submerso em um fluido qualquer for pesado por uma balança de mola, o peso aparente do objeto quando submerso (leitura da balança) será menor que o peso do objeto. Isso acontece porque o fluido exerce uma força orientada para cima que equilibra parcialmente a força da gravidade. A força exercida por um fluido sobre um corpo inteira ou parcialmente submerso nesse fluido é chamada de força de empuxo e tem módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. O empuxo acontece porque a pressão do fluido na parte inferior do objeto imerso é maior do que no topo.
“Um corpo inteira ou parcialmente submerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do fluido deslocado”. Esse enunciado é conhecido como princípio de Arquimedes. Pode-se deduzir o princípio de Arquimedes das leis de Newton, considerando as forças que agem sobre uma massa de fluido e observando que em equilíbrio estático a força resultante deve ser zero. Esse princípio não depende da forma do objeto submerso, já que se qualquer porção de formato irregular de um fluido estático for considerada, haverá uma força de empuxo agindo sobre ela, exercida pelo fluido circunvizinho que apoia seu peso.
A densidade relativa de um corpo (densidade) é igual ao peso do corpo dividido pelo peso do é igual ao peso do corpo dividido pelo peso de um volume igual de água. De acordo com o princípio de Arquimedes, o peso de volume de água é o empuxo sobre o corpo submerso em água.
d = peso do corpo no ar/ peso de igual volume de água => P/E água
O peso aparente w ap de um objeto submerso em um fluido é igual à diferença entre seu peso w e o empuxo E:
Pap= P – E => E= P – Pap.
Objetivo:
Medir o volume e a densidade de um sólido;
Medir o peso aparente de um sólido e calcular seu empuxo;
Calcular a densidade de dois líquidos;
Calcular o empuxo sobre um corpo utilizando uma balança;
Material Utilizado:
RIBEIRÃO PRETO – 14 de Abril de 2016
Agua;
Álcool;
Corpo sólido;
Balança;
Béquer;
Dinamômetro;
Procedimento Experimental:
Amarrou-se um pedaço de linha comum ao peso e prendeu a outra ponta no dinamômetro. Prendeu-se o dinamômetro na garra do suporte universal e soltou o peso. O valor do peso marcado no dinamômetro foi de 0,95N. 
Encheu um dos béqueres com álcool e o outro com água. Pegou o béquer com água e colocou abaixo do peso suspenso. Baixou o peso com auxílio da garra até que o mesmo estivesse totalmente imerso no béquer com água. Notou-se que nesse momento o dinamômetro indicou outro valor para o peso. O valor marcado no dinamômetro foi de 0,84N.
Pegou-se o béquer com álcool e executou o mesmo procedimento feito com a água. Colocou o béquer abaixo do peso suspenso pela linha. Abaixou o peso até que o mesmo estivesse totalmente imerso no álcool.O valor indicado no dinamômetro foi de 0,84N.
Resultados e Discussões:
Empuxo (Peso real – Peso aparente):
	Líquidos
	Peso real (N)
	Peso aparente (N)
	Empuxo (N)
	
	
	
	
	Água
	0,95
	0,84
	0,11
	Álcool
	0,95
	0,84
	0,11
Os Empuxos na água e no álcool foram iguais para o mesmo sólido
Cálculo do volume deslocado(Vd):
Empuxo= ρ x g x Vd
Vd(aq)= 1,103x10^-5 m³
Vd(al)= 1,3941x10-5m³
O volume deslocado na água e no álcool foram diferentes devido a diferente densidade nos líquidos utilizados.
Cálculo da densidade do sólido (ρs):
Peso normal= ρs x g x Vd
ρs= 8610,454545kg/m³ (em água)
ρs= 6814,43225Kg/m³ (em álcool) 
Portanto o sólido utilizado no experimento pode ser constituído de latão ou bronze, com base na densidade calculada. 
Conclusão:
Portanto, num corpo que se encontra imerso em um líquido, agem duas forças: a força peso, devida à interação com a gravidade, e a força de empuxo, devida à sua interação com o líquido. Quando um corpo está totalmente imerso em um líquido, podemos ter as seguintes condições:
- Se ele permanece parado no ponto onde for 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) .
Como diz o princípio de Arquimedes:
“Todo corpo completo ou parcialmente mergulhado em um fluido experimenta uma força de flutuação (empuxo) para cima, cujo valor é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.”
UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO
RELATÓRIO DE FÍSICA PRÁTICA
Prof. Eng. Dr. PAULO ROBERTO VIEIRA ALVES
DICENTES:
PAULA DIAS - 820.855
PATRICIA CAPARELLI - 822.895
IGOR CHELES - 821.688