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Curso de Engenharia Disciplina: Fisica Experimental II – Prof. Artur W. Carbonari ROTEIRO DE LABORATÓRIO – EXPERIÊNCIA 2 Força de empuxo Relatório Siga o roteiro da experiência rigorosamente. O relatório deve conter: 1. Introdução teórica. 2. Conclusões. 3. Bibliografia mais este roteiro preenchido em anexo. INTRODUÇÃO A força de empuxo é definida como sendo FE = dfVdf g Para determinar a força de empuxo é necessário então medir a densidade do fluido (df) e o volume deslocado do fluido (Vdf). Material utilizado: Bequer, Provetas graduadas, água, rolha de cortiça, esfera de aço, balança, dinamômetro e suporte. Procedimento: PRIMEIRA PARTE: medida da força de empuxo na rolha Meça a massa da rolha na balança anote o valor abaixo. Meça a massa da proveta vazia na balança anote na tabela. Coloque uma quantidade de água (inicie com 20 ml) Meça a massa da proveta com água anote na tabela. Calcule a massa da água e a densidade da água df . Anote os valores na tabela Coloque a rolha na proveta com água. Meça o volume da água com a rolha. Calcule o volume deslocado da água Calcule a força de empuxo usando a fórmula FE = dfVdfg. Repita o procedimento para 40 ml, 60 ml e 80 ml. MASSA DA ROLHA:3,66 g Volume (ml) Massa Proveta Vazia (g) Massa Proveta + liquido (g) Massa do liquido (g) Densidade da água df (g/cm3) Volume água + rolha (ml) Volume deslocado Vdf (ml) Força de Empuxo (N) 20 116,6 135,96 19,36 0,968 25 5 0,0484 40 116,6 155,86 39 0,975 46 6 0,0585 60 116,6 175,47 58,87 0,981 67 7 0,0686 80 116,6 195,57 78,97 0,987 88 8 0,0789 Valor médio da força de empuxo 0,0636 SEGUNDA PARTE: medida da força de empuxo na esfera de metal Meça a massa da esfera de aço na balança. Anote o valor abaixo. Coloque água na proveta. Inicie com 50 ml Coloque a esfera na proveta graduada com água. CUIDADO ao colocar a esfera dentro da proveta para não quebrar o fundo dela. Anote na tabela o volume medido. Calcule o volume deslocado da água com a esfera. Calcule a força de empuxo MASSA DA ESFERA: 66,88 g Volume (ml) Volume água + esfera (ml) Volume deslocado (ml) Força de Empuxo (N) 50 59 9 0,0882 60 69 9 0,0882 70 79 9 0,0882 80 89 9 0,0882 Valor médio da força de empuxo 0,0882 TERCEIRA PARTE: medida da força de empuxo na esfera com o dinamômetro Pendure o dinamômetro no suporte e pendure a esfera de metal Meça o peso da esfera no dinamômetro. Anote Coloque água num béquer e mergulhe a esfera presa no dinamômetro até ficar completamente submersa. Meça o peso da esfera dentro da água. Calcule a força de empuxo. Peso da esfera (N) Peso da esfera dentro da água (N) Força de Empuxo (N) Aluno 1 0,61 0,49 0,12 Aluno 2 0,61 0,49 0,12 Aluno 3 0,61 0,49 0,12 Aluno 4 0,61 0,49 0,12 Valor médio da força de empuxo 0,12 Responda as seguintes perguntas 1) Calcule o peso da rolha multiplicando sua massa pela aceleração da gravidade pela formula FP = mg Peso da rolha : 0,0366 N Compare o peso da rolha com a força de empuxo calculada pela média na primeira parte da experiência. Os valores estão dentro de uma diferença menor do que 5%? O que você pode concluir. Comparando os valores calculados na primeira parte deste experimento, podemos concluir que a rolha não ficou totalmente submersa no líquido devido a sua densidade ser menor que a densidade da agua. Devido a este fenômeno a diferença em relação ao peso da rolha e o volume deslocado foi muito superior, superior a 5% Compare a força de empuxo na esfera calculada pela média na segunda parte com a força de empuxo calculada pela média na terceira parte da experiência. Os valores estão dentro de uma diferença menor do que 5%? O que você pode concluir Nesta parte da Experiencia podemos concluir que o peso do volume deslocado é igual a força de empuxo. O desvio calculado está menor que os 5% de tolerância. Meça o diâmetro da esfera com um paquímetro. Calcule o raio dividindo o diâmetro por 2. Calcule o volume da esfera pela formula Vc = (4R3)/3. Considere o volume deslocado Vdf = Vc. Com este Vdf calcule a força de empuxo. Compare cos os outros dois resultados medidos na experiência. O que você pode concluir? Vc= 8,18 Vdf= 0,009L Fe= 0,0882N Com base nos cálculos e nos fenômenos observado em laboratório podemos observar como a força de empuxo atua nos materiais de peso e densidade diferentes. Colocamos a prova o Princípio de Arquimedes Que afirma e comprova que todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado. OBS: acredito que as pequenas divergências entre os valores calculados e os valores aferidos se dá por causa dos aparelhos utilizados não conter uma escala com maior precisão. Bibliografia http://brasilescola.uol.com.br/fisica/empuxo.htm Curso de Engenharia Disciplina: Fisica Experimental II – Prof. Artur W. Carbonari EXPERIMENTO Nº 2: Força de empuxo DATA DA REALIZAÇÃO: 24/08/2017 Nome dos Alunos que realizaram a experiência: Carlos Henrique Costa Pereira 201608280675 Elton Gedaias Gomes 201607275422 Rafael Torres Ribeiro 201609032594 Roberto Pereira Matos 201608343502 Adriano Alves dos Santos 201505468605
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