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Relatório II - Física Experimental II EMPUXO: COMPROVAÇÃO EXPERIMENTAL 1. PROPÓSITO: Verificar a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso num líquido; verificar, experimentalmente a dependência do empuxo em função do volume do líquido deslocado e a densidade do líquido. 2. MATERIAIS UTILIZADOS: Arete Dinamômetro de 2 N Cilindro de Arquimedes (com 250 ml de água) Êmbolo de massas adicionais em AÇO e ALUMÍNIO Figura 1 – Arete Figura 2 – Dinamômetro 2 N Figura 4 – Cilindro de Arquimedes Figura 4 – Êmbolo (aço e alumínio) 3. PROCEDIMENTO: A primeira parte do experimento consiste em medir o peso do conjunto formado pelo recipiente e o cilindro de plástico. Então montamos o conjunto com o dinamômetro preso em seu suporte no gancho de sua extremidade colocamos o conjunto de pesos, inicialmente com um corpo de prova em alumínio. Esse peso medido foi chamado PCFA (peso do corpo fora da água). Para o cálculo do empuxo iremos considerar um líquido em equilíbrio e uma porção desse líquido como se fosse um corpo imerso nele. 3.1 - Dinamômetro que será utilizado possui valores: Dinamômetro de: 2 N Menor valor: 0,02 3.2 - Material que será experimentado: Corpo de prova de: ALUMÍNIO Figura 5 – Andamento da atividade (êmbulo de alumínio) 3.3 - O peso do corpo de prova antes de colocá-lo no líquido (água). Peso do corpo de prova fora da água: 0,3 N 3.4 - O peso do corpo de prova dentro da água: Peso do corpo de prova dentro da água: 0,2 N 3.5 - Cálculo da diferença entre o peso do corpo de prova de alumínio dentro da água com seu peso fora da água. P = PCFDA – PACDA P = 0,3 – 0,2 = > P = 0,1 3.6 - Descreva o fenômeno que está ocorrendo para que exista esta diferença entre os pesos do corpo de prova fora e dentro da água. O efeito do empuxo também faz com que o objeto mergulhado na água pareça pesar menos do que fora dela. Esse “menor peso” é chamado de peso aparente, definido como o peso do objeto menos o empuxo, ou seja, menos o peso do mesmo volume em água. Considerando que o empuxo é a resultante das pressões exercidas pelo líquido e que a pressão aumenta com a profundidade, a resultante será uma força de baixo para cima, devido ao deslocamento da massa de água de volume ser igual ao do objeto mergulhado. Resp.: Todo corpo mergulhado num fluído sofre, por parte do fluído, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluído deslocado pelo corpo. 3.7 - Qual o nome deste fenômeno físico? Resp.: Este fenômeno físico denomina-se empuxo. 3.8 - Qual é o valor do empuxo sofrido pelo corpo de prova? Resp.: O valor do empuxo é a diferença do peso do corpo de prova dentro da água com seu peso fora da água, que é igual a 0,1 N. 3.9 - Troque o corpo de prova por outro material diferente e repita o ensaio. Qual o valor do empuxo encontrado? Explique por que. Um corpo de prova de AÇO foi utilizado para refazer o experimento. Figura 6 – Andamento da atividade (êmbolo de aço) PCFDA = 0,88 N PACDA = 0,68 N P = PCFDA – PACDA = 0,88 – 0,68 => P = 0,2 O valor do empuxo encontrado foi uma diferença de 0,2 N. Porque a densidade do aço é maior que a densidade do alumínio. CONCLUSÃO: Assim, com o experimento realizado e os resultados obtidos, observamos o que a aparente diminuição do peso (no caso do nosso experimento foi de 0,1 N para o material de alumínio e 0,2 N para o material de aço) se deve a força de empuxo exercida pelo líquido no objeto. Concluímos então que os êmbolos de alumínio e aço quando totalmente imersos na água sofreram um empuxo que é igual ao peso do volume da água deslocado pelo êmbolo de alumínio e aço. Assim, um corpo imerso na água torna se mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido (no caso a água) sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo. A força de empuxo pode ser facilmente determinada experimentalmente através da medida do peso aparente do corpo submerso no lıquido. Universidade Estácio de Sá FÍSICA EXPERIMENTAL II EXPERIMENTO II: EMPUXO Nome: Hiram Macedo da Silva Matrícula: 201401013163 Rio de Janeiro, 20 de abril de 2017.
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