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Relatório de Física Experimental II Empuxo Alunos: Profª: Cláudia Logelo Índice Introdução Objetivo Teoria Material utilizado Procedimento prático Dados Cálculos Conclusão Introdução Foi feito experimento realizado em sala, foi sobre o Empuxo. De acordo com o princípio de Arquimedes, que diz que quando um corpo está total ou parcialmente submerso em um fluido uma força de empuxo exercida pelo fluido age sobre o corpo. A força é dirigida para cima e tem um módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Objetivo Relacionar o empuxo com a densidade, verificar se são diretamente proporcionais com a utilização de diversos reagentes, como o sal e o álcool. Teoria Empuxo Princípio de Arquimedes Arquimedes (287 A.C – 212 A.C) foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego, quem descobriu como calcular o empuxo. Descobriu também 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) Exemplo: 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. O valor do empuxo não depende da densidade do corpo que é imerso no fluido, mas podemos usá-la para saber se o corpo flutua, afunda ou permanece em equilíbrio com o fluido, se: Densidade do corpo > densidade do fluido: o corpo afunda Densidade do corpo = densidade do fluido: o corpo fica em equilíbrio com o fluido Densidade do corpo < densidade do fluido: o corpo flutua na superfície do fluido Dinamômetro Suporte cilíndrico Cilindro de acrílico Becker Material Utilizado Dinamômetro Becker Suporte cilíndrico Cilindro Água Sal Álcool Procedimento prático Primeiramente verificamos se o dinamômetro estava calibrado, se estava na direção do zero para medir o peso do cilindro sem fluido. Em seguida posicionamos o cilindro no aparelho, pegamos o Becker e colocamos uma medida de água, posteriormente inserimos o cilindro dentro do Becker com água pura, até que ficasse totalmente submerso. Feito isso, anotamos o valor marcado, valor esse que seria o peso aparente. Repetimos o procedimento, porém o Becker estava com água e sal. E num terceiro procedimento utilizamos o Becker com água e álcool. Com os valores de peso aparente para a água pura, água com sal e água com álcool, efetuamos os cálculos. Para calcularmos usamos a seguinte fórmula: Dados Peso do cilindro (sem fluido): 0,64N Peso aparente E (empuxo) Água 0,20N 0,44N Água + sal 0,16N 0,48N Água + álcool 0,22N 0,42N Cálculos Água E= 0,64 – 0,20 = 0,44N Água + sal E= 0,64 – 0,16 = 0,48N Água + álcool E= 0,64 – 0,22 = 0,42N Conclusão Concluímos ao observarmos os cálculos, que ao relacionarmos a densidade com o empuxo, vemos que são diretamente proporcionais. Vamos observar essa relação: Densidade água + álcool < Densidade água < Densidade água+sal Empuxo água + álcool < Empuxo água < Empuxo água +sal Afirmamos que o teorema de Arquimedes é bastante eficaz, que o empuxo é igual ao peso do volume deslocado pelo corpo, e que o somatório de forças (força resultante) em um corpo, depende do meio que este está contido, seja num fluido ou não.
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