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FACULDADE ESTÁCIO DE SERGIPE ENGENHARIA MECÂNICA RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTA II “Princípio de Arquimedes” PROFESSOR: JOMAR BATISTA AMARAL TURMA: FÍSICA ALUNOS: CELSO JÚNIOR DANILLO DE OLIVEIRA LIMA FABIANO RESENDE FERNANDO DA SILVA JUNIOR LUCAS KAINAN RONYSSON DOS SANTOS ARACAJU – SE Sumário INTRODUÇÃO TEÓRICA 3 OBJETIVO 3 MATERIAIS 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 5 CONCLUSÃO 6 BIBLIOGRAFIA 7 INTRODUÇÃO TEÓRICA A pratica realizada no laboratório mostrou conceitos do Teorema de Arquimedes, relacionado ao empuxo. Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo. O Empuxo é determinado pela equação E= P.ar – P.aparente e representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso. Um corpo imerso na água parece possuir um peso menor que no ar. Quando o corpo possui densidade menor que a do fluido, ele flutua. O corpo humano normalmente tem mais facilidades de flutua na água, e um balão cheio de hélio flutua no ar. Estes são exemplo de empuxo OBJETIVO Mostrar a existência da força de empuxo, obtendo sua intensidade e identificando a sua relação com o volume de fluido deslocado pelo corpo submerso e demonstrar a independência da força de empuxo em relação ao peso do corpo submerso. MATERIAIS Nesta prática utilizamos Um béquer (1) Um dinamômetro (2) 6 esferas de vidro (3) Pequeno cilindro de aço (4) Uma embalagem plástica. (5) 1 2 Figura 1 .1 5 3 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1 ª Etapa Primeiramente separamos os materiais que seriam utilizamos e em seguida partimos para o experimento. Inicialmente colocamos 3 esferas de vidro em um recipiente de plástico. Com o dinamômetro medimos o peso do conjunto que resultou em 0,84 N. Depois mergulhamos o conjunto por completo na água que está dentro do béquer e fizemos outra medição a qual obteve o valor de 0,02 N. Diante disso, foi feito este mesmo procedimento mais 3 vezes com a quantidade de esferas diferente e proporcionalmente obteve valores em newtons e assim iremos demonstra abaixo: Com 4 esferas: P.ar (0,92) e P. aparente (0,30)N Com 5 esferas: P.ar (1,00) e P. aparente (0,38)N Com 6 esferas: P.ar (1,08) e P. aparente (0,46)N 2ª Etapa Nessa segunda parte do experimento tivemos que observa a relação entre a força de empuxo e o volume do líquido descolado. De início colocamos 4 esferas de vidro no recipiente de plástico e com o dinamômetro medimos o peso do conjunto que resultou em 0,92 N. Depois mergulhamos o conjunto na água que está dentro do béquer até a marca de 10 ml e obtivemos o resultado de 0,84 N. Em seguida, mergulhamos o conjunto até a marca de 20 ml e o resultado já sofreu uma alteração para 0,74 N. Por fim mergulhamos o conjunto até a marca de 30 ml no qual o valor alterou para 0,64 N. P.ar 10 ml 20 ml 30 ml 1,08 0,96 0,86 0,76 Esse mesmo procedimento foi repetido só que com 6 esferas de vidro e abaixo estão os valores obtidos: Após esses procedimentos criamos duas tabelas com os resultados e gráficos que facilitaram ainda mais a compreensão do objetivo desse experimento passado em sala. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na primeira etapa do experimento foi observada a relação do peso das esferas no ar com as mesmas submersas na água. Percebeu-se que o empuxo era exatamente o resultado da subtração do peso no ar pelo peso aparente. E= P.ar – P.aparente Tabela do Experimento - 1 Esferas Par (N) P.aparente (N) Empuxo (N) 3 0,82 0,20 0,62 4 0,92 0,30 0,62 5 1,00 0,38 0,62 6 1,08 0,46 0,62 No entanto é possível identificar que mesmo alterando a intensidade da força, o empuxo continua sempre constante, para um corpo de mesmo volume totalmente imerso a um fluido, como mostra a tabela do Experimento -1 e o seu respectivo gráfico. Na segunda etapa do experimento fizemos as aferições por unidades de volume com 4 e 6 esferas. Primeiro com 4 esferas em um recipiente aprofundamos 10 ml e verificamos que com a subtração dos pesos (no ar e aparente) obtivemos o empuxo de 0,08 N, já na medição de 20 ml o empuxo foi de 0,18 N e na de 30 ml obteve o resultado de 0,28 N. Com 6 esferas aprofundamos em 10 ml e com a subtração dos pesos (no ar e aparente) e obtivemos o empuxo de 0,12 N, em 20 ml o empuxo foi de 0,22 N e por último de 30 ml no qual resultou em 0,32 N. De acordo com esses resultados podemos observa que tivemos uma incerteza de 0,02 N e constatamos que ocorreu alguns possíveis erros que podem ter influenciado na diferença do empuxo entre os pesos, pois o empuxo é independe do peso com isso os valores teriam que ser iguais. Portanto, essa diferença foi de 0,04 N . Tabela do Experimento - 2 10 ml 20 ml 30 ml Esferas P.ar (N) P. aparente(N) Empuxo (N) P. aparente(N) Empuxo (N) P. aparente(N) Empuxo (N) 4 0,92 0,84 0,08 0,74 0,18 0,64 0,28 6 1,08 0,96 0,12 0,86 0,22 0,76 0,32 A incerteza é ±0,02. CONCLUSÃO Baseado no teorema de Arquimedes, realizamos essa prática a qual nos proporcionou maior compreensão do mesmo. Portanto, a relação do teórico com a prática teve pontos positivos e comprovamos os conceitos citados. No teorema diz que o empuxo é dependente do volume e independente do peso submerso e isso foi comprovado no qual utilizamos um único volume, porém com pesos diferentes e mesmo assim obtivemos o empuxo com valor de 0,62 N em todos eles. Por fim, na segunda parte do experimento no qual realizamos por unidades de volume, o teorema diz que um corpo está parcial ou completamente imerso em um fluido, este exerce sobre o corpo uma força de baixo pra cima igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Dessa forma, colocamos a teoria em prática e em nosso experimento e chegamos a resultados aproximados como, por exemplo: 0,8 N e 0,12N o empuxo de 10 ml de volume do corpo. Assim levando em consideração a incerteza de ± 0,02 e os possíveis erros de medição q influenciou na diferença (0,04) entre o empuxo dos diferentes pesos. Diante disso, concluímos esse relatório com um amplo conhecimento sobre o teorema de Arquimedes. REFÊRENCIAS Física II, Termodinâmica e Ondas- 14ª Edição – YOUNG & FREEDMAN- Editora PEARSON Fundamentos de Física – Volume 2 – 8ª Edição - Halliday, Resnick – Editora LTC 1 8
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