EXPERIMENTO 04 Empuxo Relatorio Fisica 2 II

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Relatório de Experimento
	
	
	Física Experimental II
	Experimento:
	  04 – Empuxo
	Data da Realização:
	 12/09/2017
	Participantes do Grupo
	Nome
	Matricula
	Turma
	SERGIO SOARES PAIVA
	201609060938
	3032
	RODRIGO VIEIRA MANSUR
	201607318237
	3032
	Rafael Paixão coelho Monteiro
	201512743291
	3032
	Sergio Nascimento Aguiar Coutinho
	201201668964
	3007
	Andréa Oliveira santos de Souza
	201510485716
	3032
	Renato Alves da Silva
	201503125068
	3032
	Breno Gambeta
	201512965987
	3032
OBJETIVO DO EXPERIMENTO
 
Conhecimento do princípio de Arquimedes, com o mergulho de um objeto, o deslocamento que a água fará será igual ao volume do objeto mergulhado.
 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O princípio de Arquimedes trata da resposta de um fluido à presença de um corpo presente nele. O enunciado pode ser descrito com as seguintes palavras: Todo corpo total ou parcialmente imerso em um fluido em equilíbrio, na presença de um campo gravitacional, fica sob ação de uma força vertical ascendente aplicada pelo fluido; esta força é denominada empuxo e sua intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
Assim sendo, podemos escrever matematicamente:
Nestas equações temos m sendo a massa de fluido deslocado e g o valor do campo gravitacional no local. A massa de fluido deslocado pode ser associada ao seu volume e, logicamente, ao volume submerso do corpo da seguinte maneira (no caso de corpos com densidade uniforme):
MATERIAIS UTILIZADOS NO EXPERIMENTO
- Paquímetro Universal com Guias de Titânio, Capacidade 200 mm – 8’’ precisão ±0,05mm. Fabricante Digimess código 100.003. Segue abaixo Foto do paquímetro conforme especificações:
- Dinamômetro tubular, capacidade de 10 N, precisão ± 0,02N. Fabricante Cipede código EQ007-08C Usado para medição de forças de tração. Conforme foto ilustrativa abaixo:
- Cilindro de Nylon e um dispositivo garra para conectar o dinamômetro com Cilindro de Nylon. Segue foto abaixo para melhor entendimento:
- Béquer, capacidade 250 ml precisão ±5%, Fabricante Roni-Alzi Foi utilizado para comportar a água utilizada no experimento. Segue foto abaixo:
- Suporte com haste, tripé e sapatas niveladoras (EQ005), fornecedor Cipede foi utilizado para apoio do dinâmometro. Segue foto ilustrativa abaixo para melhor entendimento:
- Placas metálicas com massas diferentes afim de obter variações nos valores de empuxo. Segue foto abaixo para melhor entendimento:
	
PROCEDIMENTO
a) Anote os dados de todos os instrumentos que serão utilizados no experimento; 
b) Faça a zeragem do dinamômetro antes do início das medições; 
c) Faça a medição do diâmetro e comprimento do cilindro utilizando o paquímetro e anote 
as incertezas da medição . 
d) Faça a medição do diâmetro e comprimento do vaso cilíndrico utilizando o paquímetro e anote as incertezas da medição.
e) Faça a montagem mostrada abaixo e meça o peso do conjunto com o dinamômetro, quando exposto apenas ao ar e anote as incertezas da medição.
f) Mergulhe o cilindro na água contida no Béquer sem tocar no fundo do recipiente conforme figura acima.
g) Meça o peso do conjunto com o dinamômetro, agora com o cilindro totalmente submerso e anote as incertezas da medição.
H) Mantendo o embolo submerso recolha com a seringa, a água do béquer e encha totalmente o vaso cilindrico conforme mostrado na figura acima. 
i) Meça o peso do conjunto com o dinamômetro, agora com o cilindro totalmente submerso e o vaso cilíndrico totalmente cheio e anote as incertezas da medição.
Dados Medidos
Dados do Cilindro
	
	Medição do diâmetro do Cilindro
	Incerteza da medição do diâmetro do cilindro
	Medição do comprimento do Cilindro
	Incerteza da medição do comprimento do cilindro
	Medição 1
	28,20
	0,025
	72,35
	0,025
	Medição 2
	28,00
	0,025
	72,40
	0,025
	Medição 3
	28,15
	0,025
	72,30
	0,025
	Medição 4
	28,20
	0,025
	72,30
	0,025
	Medição 5
	28,15
	0,025
	72,30
	0,025
Dados do Vaso:
	
	Medição do diâmetro do Vaso Cilíndrico (Interno)
	Incerteza da Medição do diâmetro do Vaso Cilíndrico (Interno)
	Medição do comprimento do Vaso Cilíndrico (Interno)
	Incerteza da Medição do comprimento do Vaso Cilíndrico (Interno)
	Medição 1
	29,20
	0,025
	72,20
	0,025
	Medição 2
	29,05
	0,025
	72,35
	0,025
	Medição 3
	29,10
	0,025
	72,15
	0,025
	Medição 4
	29,05
	0,025
	72,20
	0,025
	Medição 5
	29,00
	0,025
	72,30
	0,025
Medição com o Dinamômetro no Ar:
	
	Medição do peso quando submetido ao Ar
	Incerteza da Medição do peso quando submetido ao Ar
	Medição do comprimento do Vaso Cilíndrico (Interno)
	Incerteza da Medição do peso quando mergulhado na água
	Medição 1
	29,20
	0,025
	72,20
	0,025
	Medição 2
	29,05
	0,025
	72,35
	0,025
	Medição 3
	29,10
	0,025
	72,15
	0,025
	Medição 4
	29,05
	0,025
	72,20
	0,025
	Medição 5
	29,00
	0,025
	72,30
	0,025
Medição com o Dinamômetro no Ar
	
	Medição do peso quando submetido ao ar Incerteza da medição do peso (ar)
	Medição do peso quando submetido ao ar Incerteza da medição do peso (ar)
	Medição 1
	0,70
	0,01
	Medição 2
	0,72
	0,01
	Medição 3
	0,70
	0,01
	Medição 4
	0,72
	0,01
	Medição 5
	0,72
	0,01
Medição com o dinamômetro na Água
	
	Medição do peso mergulhado na água
	Incerteza da medição do peso (água)
	Medição 1
	0,30
	0,01
	Medição 2
	0,30
	0,01
	Medição 3
	0,30
	0,01
	Medição 4
	0,28
	0,01
	Medição 5
	0,28
	0,01
Medição com o Dinamômetro com Béquer
	
	Medição do peso mergulhado no béquer
	Incerteza da medição do peso (béquer)
	Medição 1
	0,72
	0,01
	Medição 2
	0,72
	0,01
	Medição 3
	0,70
	0,01
	Medição 4
	0,72
	0,01
	Medição 5
	0,72
	0,01
Valor médio do diâmetro externo e o comprimento do cilindro
	
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	28,20
	28,00
	28,15
	28,20
	28,15
	28,14
	
	Incerteza
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	
	
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	72,35
	72,40
	72,30
	72,30
	72,30
	72,33
	
	Incerteza
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	
Valor médio do diâmetro interno e o comprimento do vaso
	
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	29,20
	29,05
	29,10
	29,05
	29,00
	29,08
	
	Incerteza
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	
	
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	72,20
	72,35
	72,15
	72,20
	72,30
	72,24
	
	Incerteza
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	0,025
	
Calculo do volume do cilindro 
	
	Valor
	Incerteza
	Valor do diâmetro externo do cilindro
	0,0281
	0,025
	Valor do comprimento do cilindro
	0,0723
	0,025
	Cálculo do volume do cilindro
	0,000047
	0,025
Calculo do volume do vaso
 V = A . h
 
	
	Valor
	Incerteza
	Valor do diâmetro interno do vaso
	0,0291
	0,025
	Valor do comprimento do vaso
	0,0722
	0,025
	Cálculo do volume do vaso
	0,0004802
	0,025
Calculo do peso do cilindro no Ar
	
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	0,70
	0,72
	0,70
	0,72
	0,72
	0,712
	
	Incerteza
	0,01
	0,01
	0,01
	0,01
	0,01
	0,01
	
Calculo do peso do cilindro na Água
	
	Medição 1
	Medição 2
	Medição 3
	Medição 4
	Medição 5
	Valor Médio
	Desvio Padrão
	Valor
	0,30
	0,30
	0,30
	0,28
	0,28
	0,292
	
	Incerteza
	0,01
	0,01
	0,01
	0,01
	0,01
	0,01
	
Cálculo do Empuxo TeóricoE = dF x VF x g
= 1000 x 0,00047 x 9,81 = 4,6N
Conclusões
A). Discuta os valores obtidos para os valores do empuxo calculado pelo dinamômetro (Tabelas 10 e 11) e o calculado a partir do volume (Tabela 12). Por que são diferentes? Justifique sua resposta.
Resposta: Somente a Força peso na tabela 10. Na tabela 11 o resultado obtido foi a diferença entre o peso e o empuxo O valor encontrado para empuxo, provou que o volume de fluido deslocado é o próprio volume do corpo, ou seja, volume do cilindro.
B) Informe como foi calculado a incerteza do volume.Justifique sua resposta.
Resposta: Para calcular a incerteza do volume, fez-se o somatório da incerteza da área dividido pela área e a incerteza do comprimento dividido pelo comprimento. Então com esses dados, foi aplicada a fórmula de desvio padrão. Isso foi feito para adquirir a incerteza dos cálculos (volume) e para demarcar um percentual de acerto dos cálculos e do experimento, podendo-se variar de acordo com as leituras efetuadas pelos observadores e precisão dos equipamentos.
C) Na Tabela 12, informe como foi calculado a incerteza do empuxo. Justifique sua resposta.
Resposta: A menor leitura dividido por dois. Isto foi feito para demarcar um percentual de acerto dos cálculos e do experimento, podendo-se variar de acordo com as leituras efetuadas pelos observadores e precisão dos equipamentos.
D). Se fosse utilizado óleo com densidade 0,85 g/cm³ ao invés de água qual seria o impacto nas medições com o dinamômetro? Justifique sua resposta.
Resposta: Os valores iriam mudar devido a densidade do óleo ser menor que a densidade da água, com isso o valor de empuxo seria inferior e consequentemente o impacto demonstrado no dinamômetro seria superior. Com a densidade do óleo sendo menor não haveria tanta força de empuxo e portanto, não havendo força contrária, o corpo que estivesse pendurado no dinamômetro e que fosse imerso no óleo afundaria mais do que na água, fazendo com que a mola do dinamômetro se esticasse e marcasse uma leitura de força peso maior
E). Nesta experiência consideramos que o volume do cilindro é igual ao volume do fluido deslocado. Como isso pode ser demonstrado através da Tabela 9 e das Tabelas 4, 5 e 6. Justifique sua resposta.
Resposta: Com relação as tabelas 4, 5 e 6, o cilindro pendurado no ar deu um valor maior que o cilindro submerso na água, porém ao ser adicionado água no vaso cilíndrico obteve-se o mesmo valor que foi encontrado quando o cilindro estava apenas pendurado no ar. Portanto ao adicionar-se água no vaso comprovou-se que o volume deslocado do fluido é o mesmo volume do cilindro. Á vista disso, pode-se concluir que a força de empuxo foi praticamente anulada.
F) Discuta se os resultados obtidos foram satisfatórios e as razões de eventuais discrepâncias.
Resposta: Na opinião de todos do grupo os resultados foram sim satisfatórios pois comprovou-se o Princípio de Arquimedes. As razões de discrepâncias foram por eventuais constatações/erros do observador/integrantes, precisão dos equipamentos, como foi realizado o experimento e eventuais desconsiderações.