relatorio 1 (1)

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INTRODUÇÃO
 Fluidos, por definição, é aquilo que pode escoar, assumem a forma do recipiente que os contem. Como os fluídos são substancias sem forma definida é melhor utilizarmos da massa específica para distinguir concentrações de matérias. A massa especifica (ρ) pode ser definida pela seguinte formula:
𝜌 = 𝑚 𝑉
 Onde:
m = massa [kg] do fluido 
V = volume [m³] do fluido.
 O princípio de Arquimedes diz que qualquer objeto submerso em água experimenta a Força Gravitacional (Fg) e uma força contrária a Força Gravitacional que é chamada de Força de Empuxo (Fe) e que pode ser definida pela seguinte formula: 
𝐹𝑒 = 𝑚𝑓.𝑔
 Onde:
 𝑚𝑓 = massa do fluido deslocado [kg] 
 𝑔 = gravidade no local [𝑚/𝑠²]. 
 David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker (2009, p. 66) citam o princípio de Arquimedes [1]:
 Quando um corpo está total ou parcialmente em um fluido uma força de empuxo 𝐹𝐸 exercida pelo fluido age sobre o corpo. A força é dirigida para cima e tem um módulo igual ao peso 𝑚𝑓𝑔 do fluido deslocado pelo corpo.
 
 Flutuação: “Quando um corpo flutua em um fluido, o módulo de 𝐹𝐸 da força de empuxo que age sobre o corpo é igual ao módulo 𝐹𝑔 da força gravitacional a que o corpo está submetido.”(HALLIDAY, RESNICK E WALKER, 2009, p. 67).
 Podemos então afirmar, neste caso (flutuação), que:
𝐹𝐸 = 𝐹𝑔
 Quando pesamos um objeto em uma balança, o valor que obtemos é o peso desse objeto, porém, se tentarmos pesar este mesmo objeto embaixo d’água o valor do peso será diferente e menor. Isso é devido a Força de Empuxo. O peso aparente (𝑝𝑒𝑠𝑜𝑎𝑝) então é definido na seguinte formula:
𝑝𝑒𝑠𝑜𝑎𝑝 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 – 𝐹𝐸
 Onde:
 𝑝𝑒𝑠𝑜 = peso real do objeto [N] 
 𝐹𝐸 = módulo da Força de Empuxo [N].
OBJETIVO
 A prática realizada em laboratório teve como intuito mostrar a aplicação do princípio de Arquimedes, reconhecendo e presença do empuxo em função da força peso e sua dependência do volume deslocado e da densidade do líquido. Outro ponto foi a determinação do peso específico dos líquidos utilizados (água destilada, mistura de água e sal e álcool). 
MATERIAIS E MÉTODOS 
Materiais utilizados:
01 tripé universal; 
01 cilindro de Arquimedes;
01 dinamômetro tubular
01 haste de 500 mm com fixador M5;
Plataforma tipo Jack;
01 copo de béquer, vidro, 250 ml;
Sal;
200 ml de álcool líquido;
200 ml água destilada;
Figura 1 - materiais utilizados
Métodos:
O procedimento realizou-se em etapas.
Utilizou o dinamômetro tubular acoplado a um pedestal de sustentação e calibrou-se o equipamento para minimizar ou dispersar erros. Com os equipamentos e materiais dispostos para uso, realizou-se a medida do peso do cilindro de Arquimedes em relação ao ar.
Primeiramente foi realizada a medição do peso, sem contato com a água. E então colocou em um béquer um volume de água destilada, igual a 200 ml, em seguida determinou a altura da coluna de água com a régua e também a área da seção transversal do béquer, pela seguinte equação: 
V0= Abéquer*h0
Após a determinação do peso, fez-se a imersão do cilindro em um béquer contendo somente água e pesou-se novamente utilizando o dinamômetro, assegurou-se que o objeto não estivesse totalmente submerso e nem tocando no recipiente.
Repetiram-se o mesmo procedimento com o mesmo corpo de prova, porém com o béquer contendo água e sal e em seguida com o béquer tendo como composto o álcool etílico. E então, verificou-se o volume deslocado, altura final e o empuxo.
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados encontrados nas tabelas a seguir foram obtidos ao mergulhar o cilindro em Água destilada, Água destilada + Sal e Álcool, variando a força peso do dinamômetro em 0,1 N (Paparente). A partir do Paparente e do Preal (0,6 N) foi possível calcular o valor do empuxo gerado com a diminuição da força peso do cilindro submerso nos líquidos descrito acima:
Paparente - Preal = - Empuxo ,
Com o auxílio de uma régua foi possível verificar a altura final (hf) do líquido após a imersão do cilindro e posteriormente através da fórmula Vf = Abéquer x hf verificou-se o volume final do liquido presente no béquer, sendo Abéquer = 3,17 x 10-3 m2. A última coluna das tabelas refere-se ao Volume do liquido deslocado (Vd), onde Vd = Vf – V0, sendo V0 = Abéquer x h0 e h0 = 6,3 x 10-3 m.
Tabela 1: Determinação do peso específico da água destilada.
Pap (N) E (N) hf (10-3 m) Vf (10-6 m3) Vd= Vf – Vo (10-6 m3)
0,5	 0,1		65		 206,05			6,05
0,4 	 0,2		66		 209,22			9,22
0,3	 	0,3		69		 218,73			18,73
0,2		 0,4		72		 228,24			28,24
Tabela 2: Determinação do peso específico da mistura água destilada com sal.
Pap (N) E (N) hf (10-3 m) Vf (10-6 m3) Vd= Vf – Vo (10-6 m3)
0,5	 0,1		66		 209,22			9,22
0,4 	 0,2		67		 212,39			12,39
0,3	 	0,3		69		 218,73			18,73
0,2		 0,4		70		 221,90			21,90
0,14		0,5		74		 234,60			 34,60
Tabela 3: Determinação do peso específico do álcool.
Pap (N) E (N) hf (10-3 m) Vf (10-6 m3) Vd= Vf – Vo (10-6 m3)
0,5	 0,1		64		 202,88			2,88
0,4 	 0,2		67		 212,39			12,39
0,3	 	0,3		70		 221,90			21,90
0,24		 0,4		71		 225,07			25,07
Com os dados obtidos de acordo com a tabela 1, pode-se fazer o gráfico do empuxo em função do volume de água destilada deslocado.
Figura 2 - Gráfico: Empuxo x Volume de água destilada deslocado.
Com os dados obtidos de acordo com a tabela 2, pode-se fazer o gráfico do empuxo em função do volume da mistura de água destilada com sal deslocado. 
Figura 3 - Gráfico: Empuxo x Volume da mistura de água destilada com sal deslocado.
Com os dados obtidos de acordo com a tabela 3, pode-se fazer o gráfico do empuxo em função do volume de álcool deslocado.
Figura 4 - Gráfico: Empuxo x Volume de álcool deslocado
Com a análise aos gráficos pode-se determinar o peso específico (coeficiente angular) de cada liquido.
O peso especifico da água determinado pelo experimento é de 12.603 N/m3, o que resultou a mais do que o valor teórico de 9.800 N/m3.
O peso específico da mistura água destilada com sal determinado pelo experimento é de 14.440 N/m3, o que é a mais do que o valor teórico esperado 10.250 N/m3.
O valor teórico do peso específico do álcool é 7.900 N/m3, já o resultado obtido pelo experimento é de 11.356 N/m3.
CONCLUSÃO
A partir do experimento realizado em laboratório, foi possível constatar que conforme o cilindro era imerso no fluído um peso específico era deslocado, representando a intensidade do empuxo. 
Foi observado que a intensidade do empuxo aumentava proporcionalmente ao aumento da coluna de água deslocada pelo corpo. Sendo assim, foi possível verificar a quantidade de líquido deslocada pelo cilindro imerso e, por consequência determinar o peso específico dos líquidos analisados: água, mistura de água e sal e álcool.
REFERÊNCIAS
David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker (2009, p. 66).