RELATÓRIO PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ
KARLA MAYARA BUENO FERREIRA
MARCELO DE ASSIS OLIVEIRA
ROSENILDA SIVIRINO GONÇALVES
WELTON GARCEZ
Relatório de Procedimento Experimental
Principio de Arquimedes 
TELÊMACO BORBA
2016
OBJETIVOS
Esse experimento tem como objetivo reconhecer a relação entre empuxo e o peso aparente de um corpo submerso. 
Reconhecer experimentalmente a dependência do empuxo em função do volume do liquido deslocado e da densidade do liquido.
INTRODUÇÃO TEÓRICA 
Arquimedes concluiu este princípio após obter a responsabilidade de verificar a autenticidade de uma coroa fabricada para o rei Hierom II. Ele tinha que provar, sem desmanchar o objeto, se era de ouro puro ou se teria sido modificada com um metal mais barato. 
Arquimedes mergulhou numa bacia cheia de água um bloco de ouro de massa igual à da coroa e mediu a variação do volume da água, fez a mesma coisa com um bloco de prata. O volume de água que transbordou quando mergulhou o bloco de ouro era menor que o volume de água quando mergulhou o bloco de prata. Repetiu a experiência com a coroa e verificou que o volume de água que transbordou era maior que o do bloco de ouro e menor do que o do bloco de prata. Concluiu que a coroa não era de ouro puro e que o ourives a tinha feito misturando os metais. Ele usou a densidade para provar que a coroa tinha sido feita com uma mistura de ouro e prata.
E = μ*g*v(equação 1)
Onde:
E = empuxo (N/m)
μ = densidade do liquido (kg/m³)
g = gravidade (m/s²)
MATERIAL UTILIZADO
1 tripé Wackerritt com sapatas niveladas, hastes metálicas 500 mm e 1 mufa de entrada lateral com braço;
1 cilindro de Arquimedes com:
1 cilindro de maciço;
1embolo transparente;
1 dinamômetro 2N;
1 seringa de 20 ml (sem a agulha) ;
1 copo de béquer 250 ml;
1 balança
1 paquímetro 
DESENVOLVIMENTO
	Inicialmente, foi medido o cilindro maciço, depois foi montado o equipamento a ser utilizado, prendeu-se o dinamômetro no suporte por meio de um gancho metálico e calibrou o mesmo, conforme a Figura 1abaixo. Com o cilindro e embolo suspenso no dinamômetro, anotou-se o valor do peso real medido. Após foi inserido um recipiente com água abaixo do sistema dinamômetro-cilindro, então se regulou o sistema ate que o cilindro maciço fique completamente submerso na água sem tocar o fundo do recipiente, o valor do dinamômetro foi anotado, em seguida com uma seringa foi inserido água no embolo e anotado o peso indicado pelo dinamômetro.
Figura 
1
RESULTADOS
Ao realizar todas as analises como descrito acima foi observado que:
Diâmetro do cilindro: 2,8 cm
Altura do cilindro: 7,2 cm
Massa do cilindro maciço: 0,064 kg
Massado embolo: 0,024 kg
Peso Conjunto cilindro +embolo: 0,86N
Peso de acordo com a leitura do dinamômetro antes de encher o embolo com agua, mantendo o cilindro submerso: 0,42 N
Peso de acordo com a leitura do dinamômetro após encher o embolo com agua, mantendo o cilindro submerso: 0,85 N
Com os dados obtidos sabendo que E = μ*g*v e que a densidade da agua é 1000 kg/m³ podemos calcular o volume do cilindro usando a equação , sendo:
v : volume do cilindro;
r = raio;
h: altura do cilindro.
V = 44,33 cm³
Encontrado o volume em cm³, se deve converter para m³, e assim se pode calcular o empuxo teórico, utilizando-seda equação E = μ.g.v.
E= 1000*9,8*4,43*
E = 0,43 N
	
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Ao encher o êmbolo com água obteve-se o valor aproximado do peso do sistema embolo-cilindro, com base nisso pode-se disser que o peso da água deslocada pelo volume do cilindro quando completamente submerso na água e o valor do empuxo são iguais.
Todo corpo mergulhado em um fluido fica submetido à ação de uma força vertical, orientada de baixo para cima, denominada empuxo, cujo valor modular é igual ao peso do volume do liquido deslocado, fato comprovado pelo experimento, pois antes de encher o embolo com água o dinamômetro marcava 0,42 N, após adicionar água no embolo, o valor subiu para 0,85 N logo o peso do volume será dado por:
Peso do volume do liquido = 0,85N – 0,42 N.
Peso do volume do liquido = 0,43 N.
Peso aparente:
 N
CONCLUSÃO
Considerando os resultados concluiu-se que esses foram de boa precisão, uma vez que a diferença entre os valores teóricos e reais foi pequena, dessa forma os resultados obtidos no experimento são coerentes. Foi observado que há uma diferença entre a força peso de um corpo em ar livre e mergulhado em algum líquido, e essa força diminui quando o corpo se encontra mergulhado em um líquido, isso ocorre pelo fenômeno de empuxo. 
Através do princípio de Arquimedes foi possível verificar que o conceito de peso aparente é o responsável, por nos sentirmos mais leves ao submergir, peso aparente é o peso efetivo, ou seja, aquele que realmente sentimos quando esta submerso em um liquido:
REFERÊNCIAS
HALLIDAY, David. RESNICK, Robert. WALKER, Jearl. Fundamentos de Física, Volume 2, 8ª edição. Rio de Janeiro, LTC 2009.
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php