Relatório 15 Balança de Jolly

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Capítulo 15 – Determinação da Densidade de Sólidos – Balança de Jolly
1 – INTRODUÇÃO
	O experimento aqui descrito foi realizado no dia 05 de outubro de 2015.
	O Princípio de Arquimedes pode ser enunciado da seguinte maneira: “um fluído em equilíbrio age sobre um sólido nele imerso (parcial ou totalmente) com uma força vertical orientada de baixo para cima, denominada empuxo, aplicada no centro de gravidade do volume do fluído deslocado, cuja intensidade é igual a do peso do volume de fluído deslocado”. 1
	A densidade de um sólido pode ser definida como a relação entre a massa do sólido e a massa de um volume igual de um líquido. A densidade relativa é característica para cada sólido, e depende basicamente de dois fatores: dos elementos químicos que o constituem e a maneira em que estão arranjados dentro da estrutura cristalina. 2
	Para determinar a densidade de um corpo de prova irregular, onde valores aproximados sejam satisfatórios, utiliza-se o método de Jolly, que consiste em determinar a densidade a partir da diferença dos pesos medidos no ar e dentro de um líquido de densidade conhecida.
	A dedução da equação que dá diretamente a determinação da densidade pelo método de Jolly é feita da seguinte forma:
	Quando um corpo é suspenso através de uma mola, a mesma sofre uma deformação devida ao peso do corpo. Seja y o alongamento da mola;
P = mg = ky
 Esta equação mostra que o peso do corpo é proporcional à deformação sofrida pela mola, sendo k a constante elástica da mesma.
	Com o corpo submerso em um líquido (normalmente água) a uma determinada temperatura, a deformação da mola passa a ser:
P’= ky’
Onde P’ é o peso aparente do corpo, no interior do liquido, devido à força do empuxo. Calculado como:
E = P – P’
Sendo E a força do empuxo, a qual é dirigida verticalmente para cima e tem intensidade igual ao peso do volume de líquido deslocado que no caso do corpo totalmente submerso é igual ao volume do próprio corpo (= ).
	Ou seja:
E = g
 sendo a densidade do líquido usado, e g a gravidade.
	Igualando os valores do Empuxo e substituindo pelas expressões iniciais temos:
g = k’(y-y’)
Mas = onde da equação inicial m = que resulta em: = 
Assim a expressão final para se calcular a densidade do corpo será:
= 
	Obteremos assim a densidade de um corpo mais denso que o líquido usado a partir da deformação obtida da mola, pelo corpo fora e dentro do líquido.
2 – OBJETIVO
Determinação da densidade de sólidos através do processo hidrostático. 
3 – MATERIAIS UTILIZADOS
Haste;
Mola;
4 corpos de prova;
Escala métrica;
Becker com água;
Termômetro. 
4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	Cada passo aqui descrito foi realizado em 4 corpos irregulares distintos.
Obteve-se primeiramente a elongação da mola sem ação de nenhuma força;
Mediu-se a elongação da mola, na escala métrica, com o corpo de prova em sua extremidade;
Fez-se novamente a medição com o corpo de prova totalmente submerso na água, sem tocar no fundo e nem nas paredes do Becker;
Determinou-se a temperatura da água com o termômetro;
Com todos os valores obtidos, fizeram-se os cálculos necessários e comparou-os com os tabelados.
5 – RESULTADOS OBTIDOS
	Corpo
(g)
	Y
(cm)
	Y’
(cm)
	Y-Y’
(cm)
	
(g/cm³)
	
(g/cm³)
Calculado
	
(g/cm³)
Tabelado
	Erro
%
	42,65
	4,3
	3,8
	0,5
	1
	8,6
	11,3
	23,9
	36,58
	3,7
	3,4
	0,3
	
	12,3
	
	8,84
	83,56
	8,2
	7,3
	0,9
	
	9,1
	
	19,46
	99,05
	9,6
	8,8
	0,8
	
	11,625
	
	2,876
6 – DISCUSSÃO
	A mola usada nesse experimento mede originalmente 1,5 cm, e o líquido escolhido foi água a 20’4º, por ter sua densidade já tabelada e de fácil utilização. 
	A densidade do corpo foi calculada com a equação já antes vista:
 = , e teve seu objetivo comprido.
7 – CONCLUSÃO
	Com a realização desse experimento podemos comprovar na prática a densidade de corpos irregulares de forma simples e rápida utilizando a técnica da balança de Jolly. Os erros calculados foram baixos, portanto o experimento é dito satisfatório. Concluímos que os corpos de prova são formados de chumbo.
8 – REFERÊNCIAS 
1 LQES – Laboratório de Química do Estado Sólido – Instituto de Química – UNICAMP. Retículos Cristalinos e Grupos Espaciais Cristalográficos. Disponível em: <http://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_index_reticulos_cristalinos.pdf>. Acesso em: 29 out. 2015.
2 Soare, P.A.T., Ferraro, N.G, Santos< J.I.C Aulas de Física. 5 ed., São Paulo : Atual Editora, v. 3, 1993, p.16-19.
Imagem. Disponível em: <http://www.ifba.edu.br/fisica/nfl/fge2/praticas/Arquimedes_arquivos/image004.jpg>. Acesso em: 29 out. 2015.