Fisíca II Relatorio Princípio de Arquimedes

Prévia do material em texto

Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: Engenharias
	Disciplina: Física Experimental II
	Código: 
	Turma: 
 
	
	
	Professor : ROBSON FLORENTINO
	Data de Realização: 14/09/2016
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
	Nº da matrícula:
Nome do Experimento: Princípio de Arquimedes (Empuxo)
Objetivos: Ao final deste experimento o aluno deverá:
 
- Usar o paquímetro para colher medidas do objeto cilindro a ser analisado;
- Calcular a área x altura e achar o volume do cilindro;
- Calcular o Empuxo em água doce. 
- Usar um dinamômetro para medir a força Peso do cilindro;
- Verificar se os valores são reais de acordo com o princípio de Arquimedes.
Introdução teórica: 
Ao entrarmos em uma piscina, nos sentimos mais leves do que quando estamos fora dela.Isto acontece devido a uma força vertical para cima exercida pela água a qual chamamos Empuxo, e a representamos por .
O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso, causa o efeito de leveza no caso da piscina.
A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N).
Princípio de Arquimedes
 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.
Assim:
onde:
=Empuxo (N)
=Densidade do fluido (kg/m³)
=Volume do fluido deslocado (m³)
g=Aceleração da gravidade (m/s²)
m= Massa (kg)
Aparelho utilizado:
- Cilindro de Nylon;
- Paquímetro Digimess 150mm/6” Universal (0,05mm 1/128”) (100.003);
- Dinamômetro 2N (Q007-08C) ;
- Recipiente Aparador;
- Béquer com água; 
-Suporte (Tripé Universal com kit pêndulo simples) e garra de Jacaré; 
-Placa de Identificação e referência do Tripé;
- Calculadora da marca Casio, modelo: fx-82MS.
Roteiro do experimento:
-Usando o paquímetro, fez-se as medidas necessárias para calcular o diâmetro e altura do cilindro. 
Resultados foram registrados na tabela abaixo e os valores obtidos usados para cálculo do volume do cilindro;
- Usando um dinamômetro, mediu-se a força peso do cilindro e foi anotado os valores obtidos na tabela abaixo;
- Em seguida, o mesmo cilindro foi mergulhado em água e medido a sua força Peso Aparente. O Resultado foi registrado na tabela abaixo.
- Na sequência foi realizado medida da força peso do recipiente aparador e em seguida pesada com dinamômetro o recipiente cheio de água para cálculo do volume de água deslocado ser o mesmo do cilindro que foi mergulhado. O resultado foi registrado na tabela abaixo.
Dados coletados:
 Diâmetro do cilindro:
2,83 x 10-2 m
Altura do cilindro:
7,25 x 10-2 m
Peso do Recipiente
0,20 N
Peso do cilindro
0,50 N
Peso do recipiente mais líquido
0,66 N
Fórmulas:
=Empuxo (N)
=Densidade do fluido (kg/m³)
=Volume do fluido deslocado (m³)
g=Aceleração da gravidade (m/s²)
m= Massa (kg)
V= A x h = π x r² x h
Incertezas:
δpaquimetro = 0,05mm 
δA= 0,10mm (2x a incerteza do paquímetro)
δDinamômetro= 0,02N
Cálculos:
Volume do cilindro:
V= π.r².h 
V = π . (1,42 x 10-2 )² . 7,25 . 10-2 = 4,56 . 10-5 m³
Empuxo teórico:
E= µ.v.g
E= 10³. 4,56 . 10-5 . 9,81
E= 4,47 . 10-1 N
Empuxo medido no dinamômetro:
E = Peso real – Peso aparente
Empuxo caso a experiência fosse realizada com óleo de densidade 0,8 g/cm³:
E= µ.v.g
E= 800. 4,56 . 10-5 . 9,81
E= 3,58 . 10-1 N
Tabelas e Gráficos:
Tabela 01 (dados Teóricos)
	Diâmetro (m)
	Raio (m)
	Altura (m)
	Volume (m³)
	Empuxo (N)
	2,83 x 10-2
	1,42 x 10-2
	7,25 x 10-2
	4,56 x 10-5
	4,47 x 10-1
Tabela 02 ( dados Experimentais) 
	Peso Real (N)
	Peso Aparente (N)
	Empuxo (N)
	0,50
	0,06
	4,40 x 10-1
Tabela 03 (dados Experimentais)
	Peso do Recipiente (N)
	Peso do Recipiente + Líquido (N)
	Peso do Líquido (N)
	0,20
	0,66
	4,60 x 10-1
Análise dos resultados:
Os experimentos realizados confirmaram o Princípio de Arquimedes onde percebemos que o valor do empuxo é o mesmo valor da força peso do volume de água deslocado. 
Considerando que este experimento fosse realizado em óleo de densidade 0,8g/cm³ percebemos que o valor do empuxo seria menor do que o realizado em água. 	
Referências Bibliográficas:
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php