RELATÓRIO 1

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CAMILA FERREIRA SOARES 
 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIOS I E II: 
MASSA ESPEFÍFICA - LÍQUIDOS E SÓLIDOS; 
EMPUXO E NATUREZA DO LÍQUIDO 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à Disciplina de 
Laboratório de Física II, ministrada pelo 
Profª.: Kelli Cristina Aparecida Munhoz, 
como requisito parcial de avaliação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SINOP 
MARÇO/2016 
LABORATÓRIO 1 
MASSA ESPECÍFICA DE LÍQUIDOS 
1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
A Hidrostática é a parte da Física que se interessa por estudar as propriedades 
dos fluidos, seja ele líquido ou gás. É importante ressaltar que um fluido é uma 
substância que pode escoar, não apresenta forma própria e ocupam a forma do 
recipiente no qual é colocado. Uma propriedade importante de uma substância é 
chamada de massa específica, representada pela razão entre sua massa e o volume de 
uma amostra: 
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 = 
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
 
Comumente adota-se a letra grega 𝜌 (Rô) para simbolizar a massa específica: 
𝜌 =
𝑚
𝑉
 
Onde, pelo Sistema Internacional de medidas 𝑚 é dado em kg e 𝑉 em m3. Dessa 
forma a massa específica tem unidade kg/m
3
. 
 A massa específica da água a 4 ℃ ao nível do mar (situação Padrão) é de 
103 𝑘𝑔/𝑚³. Quando a massa especifica de um corpo ou substância é maior que a da 
água, ele afunda. No entanto, se for menor, flutua. 
 
2. OBJETIVOS 
O objetivo geral de tais experimentos é a interação e aplicação do conhecimento 
teórico. Além da comparação entre resultados obtidos em laboratório e valores obtidos 
bibliograficamente; e dos valores de massa específica dos próprios materiais. 
 
3. MATERIAIS 
 1 béquer de vidro; 
 Balança de precisão; 
 Água destilada; 
 Álcool em gel; 
 
4. METODOLOGIA 
Para maior precisão e exatidão, a balança foi zerada. Com o béquer vazio é 
medida sua massa e então se zera novamente a balança. Foram depositados 𝑉𝑎 =
2,0 𝑥 10−5 𝑚³ de água destilada no béquer e o conjunto foi colocado sobre a balança, 
sendo medida sua massa. A massa de água destilada contida no béquer foi resultado da 
equação: 𝑚𝑎 = 𝑚𝑏+𝑎 − 𝑚𝑏. Onde: 
 𝑚𝑎 = massa da água; 
 𝑚𝑏+𝑎= massa do béquer + massa da água; 
 𝑚𝑏= massa do béquer. 
Todos os procedimentos executados foram repetidos usando álcool em gel. 
Com a balança zerada foram depositados 𝑉𝑎 = 2,0 𝑥 10
−5 𝑚³ de álcool em gel 
no béquer e o conjunto foi colocado sobre a balança, sendo medida sua massa. A massa 
de álcool em gel contido no béquer foi resultado da equação: 𝑚𝑎𝑙 = 𝑚𝑏+𝑎𝑙 − 𝑚𝑏. 
Onde: 
 𝑚𝑎𝑙 = massa do álcool em gel; 
 𝑚𝑏+𝑎= massa do béquer + massa do álcool em gel; 
 𝑚𝑏= massa do béquer. 
A massa do béquer vazio foi encontrada na medição anterior. 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Para a água destilada: 
 𝑚𝑏 = 2,66 x 10
−2 𝑘𝑔 
 𝑚𝑎+𝑏 = 4,62 x 10
−2 𝑘𝑔. 
 𝑚𝑎 = 𝑚𝑎+𝑏 − 𝑚𝑏 ∴ 𝑚𝑎 = 4,62 𝑥 10
−2𝑘𝑔 − 2,66 𝑥 10−2𝑘𝑔 ∴ 𝑚𝑎 =
1,95 𝑥 102𝑘𝑔. 
 Para que se encontre o valor da massa específica da água destilada, temos 
então a equação: 𝜌𝑎 =
𝑚𝑎
𝑉𝑎
 ∴ 𝜌𝑎 =
1,95𝑥102𝑘𝑔
2,0 𝑥 10−5𝑚³
 tendo como resultado 𝜌𝑎 = 979,60 
𝑘𝑔
𝑚3
. 
Para o álcool em gel: 
 𝑚𝑏 = 2,66 x 10
−2 𝑘𝑔 
 𝑚𝑎𝑙+𝑏 = 4,40 x 10
−2 𝑘𝑔. 
 𝑚𝑎𝑙 = 𝑚𝑎+𝑏 − 𝑚𝑏 ∴ 𝑚𝑎 = 4,40 𝑥 10
−2𝑘𝑔 − 2,66 𝑥 10−2𝑘𝑔 ∴ 𝑚𝑎 =
1,74 𝑥 102𝑘𝑔. 
 Para que se encontre o valor da massa específica do álcool em gel, temos 
então a equação: 𝜌𝑎𝑙 =
𝑚𝑎𝑙
𝑉𝑎𝑙
 ∴ 𝜌𝑎𝑙 =
1,74𝑥102𝑘𝑔
2,0 𝑥 10−5𝑚³
 tendo como resultado 𝜌𝑎𝑙 =
870,35 
𝑘𝑔
𝑚3
. 
 
Considerando a tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que os valores das 
massas específicas dos fluidos estão compreendidos no seguinte intervalo: 
[930,62 ; 1028,58] 𝑒𝑚 𝑘𝑔/𝑚³ para a água destilada e [826,83 ; 913,86] 𝑒𝑚 𝑘𝑔/𝑚³ 
para o álcool em gel. 
 
6. CONCLUSÃO 
As bibliografias utilizadas em classe fornecem valores aproximados aos valores 
encontrados em experimento. Para a água destilada: bibliografias usuais: 𝜌𝑎: 1000
𝑘𝑔
𝑚3
; 
Experimento: 𝜌𝑎: 979,60
𝑘𝑔
𝑚3
. A divergência dos mesmos pode ser ocasionada, devido às 
condições de execução do experimento, sendo fatores contribuintes para essas 
diferenças: a temperatura, altitude em relação ao nível do mar além de possíveis erros 
de medição. 
O valor da massa específica do álcool em gel varia depende da fonte 
bibliográfica ou fonte catalogada na descrição do produto. Qualquer divergência com 
valores de tabela com o valor obtido no experimento são, possivelmente resultantes das 
condições de execução do mesmo: temperatura ambiente, altitude em relação ao nível 
do mar, juntamente com possíveis erros de medição, entre outras situações que podem 
influenciar na obtenção de dados. 
Nota-se que a densidade da substância está diretamente ligada à sua massa 
específica, visto que o volume de álcool em gel e água destilada eram iguais, a 
densidade de cada um foi diferente. Sendo, portanto a densidade da água maior que a o 
álcool. 
 
MASSA ESPECÍFICA DE SÓLIDOS 
1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Assim como para os líquidos, a massa especifica de um sólido pode ser 
calculada através da equação 𝜌 =
𝑚
𝑉
. Porém, o volume pode ser obtido de duas 
maneiras. Em uma proveta graduada, adiciona-se um fluido para a marcação de um 
volume inicial. Posteriormente mergulha-se o corpo na proveta com o fluido. A variação 
do volume na proveta equivale ao volume do corpo submerso. Este procedimento é 
recomendado para a obtenção de volume de corpos irregulares. A outra maneira, mais 
utilizada para objetos com forma cilíndrica segue calculando seu volume pela equação 
matemática: 𝑉 =
𝜋𝑑2
4
ℎ, sendo necessário possuir as dimensões do corpo (diâmetro e 
altura). 
 
2. OBJETIVOS 
Comparar a relação da massa específica do fluido, tendo como base o valor 
bibliográfico e o valor a ser obtido em experimento. 
 
3. MATERIAIS 
 1 proveta de vidro; 
 1 corpo de prova cilíndrico; 
 Balança; 
 Água destilada; 
 Paquímetro. 
 
4. METODOLOGIA 
Procedimento 1: 
Para maior precisão e exatidão, a balança foi zerada. 
Em seguida, foi feita a medição da massa do corpo de prova 
𝑚1 = 1,45 𝑥 10
−5𝑘𝑔. Então foi adicionada à proveta 𝑉𝑖 = 6,10 𝑥 10
−5 𝑚³ de água 
destilada. Cuidadosamente o corpo de prova é introduzido à proveta com água destilada 
e obtém-se a partir disso um novo volume 𝑉𝑓 = 7,8 𝑥 10
−5𝑚³. 
O corpo é cuidadosamente submergido na água destilada e o novo volume é 
anotado. O resultado do volume do corpo foi obtido através da equação: 𝑉𝑐 = 𝑉𝑓 − 𝑉𝑖. 
Onde: 
 𝑉𝑐: Volume do corpo; 
 𝑉𝑖: Volume inicial; 
 𝑉𝑓: Volume final. 
Procedimento 2: 
Com o paquímetro foi feita a medição do diâmetro e altura do corpo de prova. 
∅ = 1,90 𝑥 10−2𝑚, ℎ = 6,00 𝑥 10−2𝑚 e então determinado seu volume, através da 
equação: 𝑉 =
𝜋𝑑2
4
ℎ. 
 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Procedimento 1: 
 𝑚1 = 1,45 𝑥 10
−5𝑘𝑔 
 𝑉𝑖 = 6,10 𝑥 10
−5 𝑚³ 
 𝑉𝑓 = 7,80 𝑥 10
−5𝑚3 
 𝑉𝑐 = 𝑉𝑓 − 𝑉𝑖 
∴ 𝑉𝑐 = 7,80 𝑥 10
−5𝑚3 − 6,10 𝑥 10−5 𝑚3 
∴ 𝑉𝑐 = 1,70 𝑥 10
−5 𝑚3 
Foi feito o cálculo da massa específica a partir dos valores obtidos: 
 ∴ 𝜌𝑙í𝑞 =
1,45 𝑥 10−5𝑘𝑔
1,70 𝑥 10−5 𝑚³
 ∴ 𝜌𝑙í𝑞 = 0,852941176 𝑘𝑔. 
Procedimento 2: 
 𝑉𝑐 =
𝜋𝑑2
4
∴ 𝑉𝑐 = 
𝜋(1,90 𝑥 10−2)
2
4
∴ 𝑉𝑐 = 1,701172422 𝑥 10
−5𝑚3. Foi 
feito o cálculo da massa específica a partir dos valores obtidos: 
∴ 𝜌𝑐á𝑙 =
1,45 𝑥 10−5𝑘𝑔
1,701172422 𝑥 10−5
 ∴𝜌𝑐á𝑙 = 0,852353342 𝑘𝑔/𝑚³. 
 
6. CONCLUSÃO 
Há variação na massa específica obtida entre os dois procedimentos. 
Possivelmente isso se deve às condições de imprecisões do experimento. No entanto, 
ainda assim, os objetivos foram alcançados, pois há similaridade dos valores. 
 
7. REFERÊNCIAS 
TIPLER, Paul A. Física: Para cientistas e engenheiros. Rio de Janeiro. Quinta 
Edição. LTC, 2006. 
http://www.brasilecola.uol.br/fisica/massa-especifica.htm, acesso em 
31/03/2016. 
http://educacao.globo.com/fisica/assunto/mecanica/massa-especifica-e-
densidade-absoluta.html, acesso em 31/03/2016. 
 
LABORATÓRIO 2 
EMPUXO E NATUREZA DO LÍQUIDO 
1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Se um corpo pesado, imerso em água, for “pesado” por uma balança de mola, a 
leitura da balança é menor do que quando o corpo é pesado no ar. É que a água exerce 
sobre o corpo uma força para cima que equilibra parcialmente a força da gravidade. Esta 
força fica muito evidente quando tentamos imergir na água uma rolha de cortiça. A 
rolha completamente imersa, sofre uma força para cima maior do que a força da 
gravidade (peso da rolha), de modo que há uma aceleração dirigida para a superfície da 
água. A força de um fluido sobre um corpo nele imerso é o empuxo. Este empuxo é 
igual ao peso do fluido deslocado pelo. (TIPLER, 2006). 
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 corpo quando este 
está submerso. Equações: 𝜌 =
𝑚
𝑉
; 𝑚 = 𝜌𝑉; �⃗�𝑃 = �⃗�𝐸 = 𝜌𝑉𝑔 ou 
𝐹𝐸⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝜌 𝜋
𝑑2
4
ℎ 𝑔 Onde: 
𝜌: massa específica; 
𝑚: massa do corpo; 
𝑉: volume do corpo; que também pode ser calculado por 𝑉 = 𝜋
𝑑2
4
ℎ; 
�⃗�𝑃: força peso do corpo; 
𝑔: aceleração gravitacional; 
Ou, para determinar o Empuxo, podemos utilizar a seguinte equação: 𝐹𝐸⃗⃗⃗⃗⃗ = �⃗�𝑃 −
�⃗�𝑃𝑠𝑢𝑏𝑚𝑒𝑟𝑠𝑜, onde: 
�⃗�𝐸: Força de Empuxo; 
�⃗�𝑃: Força peso do corpo; 
�⃗�𝑃𝑠𝑢𝑏𝑚𝑒𝑟𝑠𝑜: Força peso do corpo submerso. 
Sendo então, o Empuxo uma força, sua unidade de media é N (Newton). 
 
 
 
 
2. OBJETIVOS 
Calcular o Empuxo sofrido por um corpo em duas substâncias diferentes: água 
destilada e álcool em gel, pelas duas maneira de calcular esta força. Deseja-se comparar 
os valores obtidos entre os dois métodos. 
 
3. MATERIAIS 
 Dinamômetro; 
 Água destilada; 
 Álcool em gel; 
 Paquímetro; 
 Béquer de vidro; 
 Corpo de prova cilíndrico; 
 
4. METODOLOGIA 
Após ajustado o dinamômetro em zero, prende-se o corpo de prova ao 
dinamômetro a fim de verificar seu peso. Em quantidade suficiente para encobrir o 
corpo de prova preso ao dinamômetro, é adicionada água no béquer. Ainda preso ao 
dinamômetro, cuidadosamente, o corpo de prova vai sendo introduzido ao béquer, de 
modo que aquele não alcance o fundo deste e haja a clareza de seu novo peso marcado 
pelo dinamômetro quando o objeto está submerso. Através da diferença de pesos, pode 
ser calculado o Empuxo. 
Para que o mesmo procedimento seja feito com o álcool em gel, limpa-se o 
béquer e repete-se a atividade. É colocado álcool em gel no béquer suficiente para 
submergir o corpo de prova. Com o corpo de prova preso ao dinamômetro, mergulha-o 
cuidadosamente até que a superfície superior seja submersa sem tocar o fundo do 
béquer. Anotado o valor do peso nessa situação, através da diferença de pesos, pode ser 
calculado o Empuxo. 
O cálculo do empuxo através da fórmula necessita do conhecimento das medidas 
do corpo de prova, que foram medidas pelo paquímetro. Dimensões tais: altura e 
diâmetro. 
 
 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Para água destilada: 
 𝜌𝑎 = 970,06 𝑘𝑔/𝑚³ - sendo a massa específica da água (encontrada no 
estudo anterior); 
 𝑔 = 9,81 𝑚/𝑠² - sendo a aceleração da gravidade; 
 𝑚1 = 5,30 𝑥 10
−2 𝑘𝑔 – sendo a massa do corpo de prova; 
 𝑉 = 𝜋
𝑑2
4
ℎ ∴ 𝑉 = 4,65 𝑥 10−5 𝑚³ - sendo o volume do corpo de prova, 
que tem diâmetro pois, de 2,9 𝑥 10−2𝑚 e altura ℎ = 7,05 𝑥 10−2𝑚; 
Para medir seu peso, basta: 𝐹𝑝⃗⃗ ⃗⃗ = 𝑚 𝑥 𝑔 ∴ 𝐹𝑝⃗⃗ ⃗⃗ = (5,30 𝑥 10
−2)𝑘𝑔 𝑥
(9,81)𝑚
𝑠2
∴
𝐹𝑝⃗⃗ ⃗⃗ = 0,52 𝑁;