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Introdução teórica Sempre que um corpo se encontra imerso total ou parcialmente num líquido ou num gás, é sujeito a uma força vertical e ascendente, à qual dá-se o nome de impulsão. É possível confirmar essa força de impulsão comparando o peso real de um objecto (peso do corpo no ar) com o peso que este apresenta quando mergulhado num líquido (peso aparente). Arquimedes foi um sábio grego que viveu entre 287 e 212 a.C. entre outros estudos, dedicou-se a compreensão da impulsão sofrida por um corpo quando imerso num líquido ou gás, e enunciou a seguinte lei: ``Qualquer corpo mergulhado num líquido recebe da parte deste uma impulsão vertical, de baixo para cima de valor igual ao do peso do volume do líquido deslocado.´´ A força de impulsão não depende do peso, mas sim da densidade e do volume. Objectivos O trabalho tem como objectivo: Determinar a força de impulsão no bloco de ferro; Determinar o volume, a densidade do bloco com forma irregular ou não conhecida; Material usado e Reagentes 1 dinamómetro; 1proveta graduada de 500ml; 5 blocos de massas diferentes; 1 Rolha; Agua Térmica; Balança Electrónica; Régua Ordem de execução Coloque dentro de uma proveta graduada contendo água até 200ml um bloco d ferro de massa conhecida. Observe a quantidade do líquido deslocado e determine o volume do líquido deslocado, tendo em mente que 1 litro corresponde a 1dm3. Através de um dinamómetro suspende o bloco e tira a leitura para uma tabela. Repita este procedimentos com 5 massas diferentes aumentando gradualmente a na proveta de 100 em 100ml. Leia o valor do dinamómetro com o corpo de massa conhecida suspenso fora da proveta e compara com o valor obtido dentro da proveta contendo água. Calcula a força de gravidade e a massa de bloco de ferro. Calcule também a força de impulsão. (FIMPULSAO= leitura do dinamómetro fora da proveta – leitura do dinamómetro dentro da proveta). Dados: Formulas a usar Onde: Fimp - Força de Impulsão; Pr - Peso real; Pa – peso aparente; p- peso do corpo; m- massa do corpo; g- aceleração de gravidade; Exp nº Leitura do dinamómetro Volume deslocado Fg (N) m(kg) Fimpulsao (N) Na proveta Fora da proveta 1 0,3 N 0,4 N 10 ml 0,448 0,0457 0,1 N 2 0 N 0,1 N 5 ml 0,098 0,01 0,1 N 3 0,1 N 0,2 N 15 ml 0,196 0,02 0,1 N 4 0,85 N 0,95 N 20 ml 0,98 0,1 0,1 N 5 1,9 N 2 N 35 ml 1,96 0,2 0,1 N 6 4,9 N 5 N 70 ml 4,9 0,5 0,1 N Desvio padrão: 25,83ml 10-25,83-15,83 = Apresentação de cálculos Experiencia nº 1 Dados: Experiencia nº 2 Dados: Experiencia nº 3 Dados: Experiencia nº 4 Dados: Experiencia nº 5 Dados: Experiencia nº 6 Dados: Sabe-se que a densidade é dada pela relação: , determine a densidade do ferro. Dados: Considerando o valor da densidade da água igual a , determine a força de impulsão que a água exerce sobre o ferro. Experiencia Nº Volume deslocado(precisão de 1 10 ml 9,604 N 2 5 ml 2,401 N 3 15 ml 21,609 N 4 20 ml 38,416 N 5 35 ml 117, 649 N 6 70 ml 470,596 N Apresentação de cálculos Experiencia nº 1 Margem de erro Nota: é possível determinar a massa do líquido deslocado, se conhecer a densidade do líquido. Nesse caso como o líquido é água a sua densidade é . Assim sendo, cada cm3 de água tem 1g de massa logo 10cm3 de agua deslocados terão 10g de massa. Experiencia nº 2 Experiencia nº 3 Experiencia nº 4 Experiencia nº 5 Experiencia nº 6 Compare o resultado com o obtido no ponto 3 e face comentários. No nº 3 a força de impulsão de todas as experiencias é igual a 0,1 N enquanto no nº 6 a força de impulsão é diferente em todas as experiencias, forem quanto maior é o volume, maior é a força de impulsão. Usando o mesmo procedimento dos números 1,2,3,4 e 5 calcule a densidade de uma rolha em forma de cilindro, se não conseguir efectuar a leitura do dinamómetro (a rolha tem massa inferior), use para o efeito a balança eletrónica para determinar a massa da rolha. Com base na expressão 1 calcule a densidade da rolha. Dados: Considerando o valor da densidade da água igual a .Determine a força de impulsão que a água exerce sobre a rolha. Dados: Procure uma massa de ferro menor que a da rolha mergulhe na água e verifica se afunda ou não. Coloque a rolha e verifique se a rolha afunda ou não e comente o resultado, tendo em mente a densidade da água a . Infelizmente não se encontrou uma massa de ferro menor que a da rolha. Para verificar se a rolha afunda ou não, compara-se o peso gravitacional e a força de impulsão. Se a impulsão tiver maior valor que a força de peso o corpo vem a superfície; Se a impulsão tiver menorvalor que a força de peso o corpo afunda; Se a impulsão tiver igual valor que a força de peso o corpo fica em equilíbrio (não sobe e nem desce). O corpo não afunda. Conclusão Considerando os resultados e sua analises se pode concluir que esses resultados foram de boa precisão, uma vez que a diferença entre os valores (erros) calculados e medidos foram menores que 5% e que os resultados obtidos experimentalmente são coerentes com a literatura. Observou-se 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 num líquido, isso ocorre pelo processo de impulso. Comparando os valores de peso do volume de líquido deslocado pelo corpo submerso, identificou-se que eles possuem o mesmo valor. E que a rolha não desloca nenhum volume quando mergulhada no líquido. Bibliografia www.wikepedia.com obtido 22/04/2017
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