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DENSIDADE MÉDIA Alex de Freitas Silva Rio Verde Setembro de 2016 1 Relatório dos experimentos realizados no laboratório de física experimental, sobre densidade média Relatório solicitado pela docente Kamilla Soares Silva da disciplina de Física Experimental I do curso de Licenciatura em Química como forma avaliativa. Rio Verde Setembro de 2016 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO OBJETIVO MATERIAL E MÉTODOS MATERIAL E MÉTODOS MÉTODOS RESULTADOS E DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 4 5 5 6 6 6 7 7 3 INTRODUÇÃO A massa (M) e o volume (V ) são propriedades gerais de um corpo material. Densidade absoluta (ou simplesmente densidade, d), ou massa específica (ρ) de um corpo homogêneo como expresso na equação 1, é a razão entre sua massa M e seu volume V . Ela pode ser expressa em quilograma por metro cúbico (kg/m3 ) ou grama por centímetro cúbico (g/cm3 ). O termo corpo homogêneo se refere aos materiais que têm composição uniforme ao longo de toda sua extensão.1 Podemos definir como densidade relativa a relação entre a densidade de um corpo (p) e a de outro definido como padrão (p.pad). É uma grandeza adimensional O densímetro é um instrumento que indica a densidade de líquidos sem o auxílio de uma balança. Apesar de hoje o termo “densímetro” referir-se genericamente a todo instrumento desse tipo, historicamente eram empregados dois termos aerômetro e hidrômetro.1 O densímetro funciona com base no fenômeno da flutuabilidade. Um corpo flutua quando ele se encontra em equilíbrio sob a ação conjunta apenas das forças de gravidade (força peso) e de empuxo.1 O densímetro tem de flutuar, em equilíbrio estável, nos líquidos cujas densidades se quer medir. Isto é, não pode ser pesado demais, a ponto de bater no fundo do recipiente em que é colocado, nem leve demais, a ponto de sua escala ficar fora da interface líquido-ar, que onde se dá a leitura. A profundidade da posição de equilíbrio deve ser função da densidade do 4 Equação 1 - Equação da densidade, massa e volume de um corpo líquido. Assim, a dimensão da haste é fundamental para estabelecer a dependência entre a densidade do líquido e a profundidade de equilíbrio.1 OBJETIVO Os objetivos da realização destes experimentos são ao final do experimento provar os resultados obtidos nos testes de densidade média, que são: - Determinar experimentalmente a densidade de um sólido através do empuxo sofrido por ele ao ser submerso na água. MATERIAL E MÉTODOS Para a execução do experimento, foi necessária a utilização dos seguintes materiais: 01 Sistema de sustentação principal Arete; 01 Mola Helicoidal Massa acoplável; Gancho lastro Inicialmente as massas acopláveis foram pesadas em uma balança analítica e anotou-se o valor obtido de 0,257kg, posteriormente encheu-se um béquer com 500ml de água e reservou. Montou-se o sistema de sustentação principal Arete com a mola helicoidal e o gancho lastro. Emergiu-se um êmbolo montado no sistema de arete com as massas acopláveis no béquer com 500ml de água, obtivemos um volume final no béquer de 540ml. lembrando que a escala de erro é de ±0.02 para todas as partes do experimento. Calculou-se a densidade média com a fórmula da figura 1 e anotou-se o valor de 6,45kg.m-3 5 MATERIAL E MÉTODOS Ovo; Copo; Sal MÉTODOS Colocou-se água no primeiro copo, emergiu-se o ovo e observou-se 6 resultado. Posteriormente, colocou-se água no segundo copo adicionando 2 colheres de sal e misturou-se até homogenizar, acrescentou-se o ovo, observou e anotou-se o resultado. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na primeira parte do experimento com o valor da massa obtido em balança analítica foi de 0,257kg, utilizando apenas o sistema de sustentação Arete foi possível obter o volume que o objeto apontou ao ser emergido em água. Esse processo é simples e baseia-se no fato de que quando emergimos um objeto com determinada massa inicial em água contida no béquer, ela desloca-se evidenciando o volume que o objeto possui. A partir disso, com o valor da Massa e do Volume é possível obter a densidade pela relação: ρ = Massa / Volume ρ = 0,257/0,04 ρ = 6,45x10-3 A densidade obtida no experimento foi de 6,45x10-3.. Na Segunda parte do experimento emergindo-se o ovo em água foi possível observar que ele afunda, já quando o ovo foi emergido em água com sal, ele flutuou. A partir desse resultado e a partir dos seguintes dados bibliográficos: Densidade de água 1.000 kg/m³ Densidade aproximada da água com sal (solução homogênea): 1,017 a 1,030 kg/m3 6 Foi possível perceber que o ovo tem uma densidade maior que a água sem sal e afunda. Quando adiciona-se sal à água, a densidade da água altera-se. A água com sal torna-se mais densa que a água sem sal. CONCLUSÃO A densidade é uma relação entre massa e volume. A partir de experimentos bem simples é possível perceber a relação entre todas essas grandezas. Percebe-se a partir disso, que a densidade mede o grau de concentração de massa em um determinado volume, e vimos que a densidade relativa é a relação entre a densidade da substância em causa e a massa volumétrica da substância de referência, no caso do nosso experimento, a água. Conclui-se que densidade é uma grandeza adimensional, devido ao quociente. Quando se diz que um corpo tem uma densidade de 2g/cm3 ( por exemplo um prego), quer dizer que tem uma massa volumétrica duas vezes superior à da água (no caso dos sólidos e líquidos) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] OLIVEIRA, Bruno de Moura; MELO FILHO, João Massena; AFONSO, Júlio Carlos. Density and the evolution of the densitometer. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 35, n. 1, p. 1-10, 2013. 7 Relatório dos experimentos realizados no laboratório de física experimental, sobre densidade média
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