TRABALHO de Física Exp. II 1 Empuxo

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RELATÓRIO de FÍSICA EXPERIMENTAL - II
Empuxo 
Prof.: Ricardo Lima
Turma: 3027
Aluno:	 Kleber da Silva Cavalcante		Matrícula: 201601444087
Aluno: Leonardo Mariano Rodrigues Armini	Matrícula: 201602036659
Aluno: Rômulo Vinícius				Matrícula: 201603262521
Aluno: Sergio Antônio K. da Silva			Matrícula: 201409039005
Introdução Teórica
Quando mergulhamos um corpo qualquer em um líquido, verificamos que este exerce, sobre o corpo uma força de sustentação, isto é, uma força dirigida para cima, que tende a impedir que o corpo afunde no líquido. A existência desta força pode ser percebida ao tentarmos mergulhar na água um pedaço de nylon, por exemplo. 
Esta força vertical, dirigida para cima, é denominada empuxo do líquido sobre o corpo mergulhado.
Empuxo é uma força hidrostática resultante exercida por um fluido em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteja imerso. A impulsão existe por conta da diferença de pressão hidrostática do corpo, visto que esta é proporcional à massa específica do fluido, à aceleração da gravidade, e à altura de profundidade. Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Assim, um corpo imerso na água torna-se mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo. Quando um corpo está totalmente imerso num líquido qualquer, podemos ter as seguintes condições:
Se ele permanece parado no ponto em que foi colocado, a intensidade da força de impulsão é igual a intensidade da força peso; se ele afundar, a intensidade da força de impulsão é menor que a intensidade da força peso; se ele for levado para a superfície, a intensidade da força de impulsão é maior do que a intensidade da força peso.
A importância no estudo deste tipo de força está justamente no entendimento da flutuação de corpos em fluidos como por exemplo, no movimento de barcos, submarinos, aviões. O objetivo desta aula prática foi o de justamente entender e calcular o empuxo, utilizando-se do Princípio de Arquimedes.
Objetivo 
Se um objeto maciço submerso em um fluido qualquer for pesado por uma balança de mola, o peso aparente do objeto quando submerso (leitura da balança) será menor que o peso do objeto. Isso acontece porque o fluido exerce uma força orientada para cima que equilibra parcialmente a força da gravidade. A força exercida por um fluido sobre um corpo inteira ou parcialmente submerso nesse fluido é chamada de força de empuxo e tem módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. O empuxo acontece porque a pressão do fluido na parte inferior do objeto imerso é maior do que no topo.
“Um corpo inteira ou parcialmente submerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do fluido deslocado”. Esse enunciado é conhecido como princípio de Arquimedes. Pode-se deduzir que o princípio de Arquimedes das leis de Newton, considerando as forças que agem sobre uma massa de fluido e observando que em equilíbrio estático a força resultante deve ser zero. Esse princípio não depende da forma do objeto submerso, já que se qualquer porção de formato irregular de um fluido estático for considerada, haverá uma força de empuxo agindo sobre ela, exercida pelo fluido circunvizinho que apoia seu peso.
A densidade relativa de um corpo (densidade) é igual ao peso do corpo dividido pelo peso no ar, é igual ao peso do corpo dividido pelo peso de um volume igual de água. De acordo com o princípio de Arquimedes, o peso de volume de água é o empuxo sobre o corpo submerso em água.
d = peso do corpo no ar/ peso de igual volume de água => P/E água
O peso aparente w ap de um objeto submerso em um fluido é igual à diferença entre seu peso w e o empuxo E:
Pap= P – E => E= P – Pap
Material / Instrumentos
Para a realização do experimento foi necessário:
1) Dinamômetro;
2) Água;
3) Tripé Universal;
4) Um Recipiente;
5) Um Corpo Cilíndrico;
6) Um Béquer.
Andamento da experiência
Primeiramente deve-se realizar a montagem do equipamento segundo a figura e ajustar o zero do dinamômetro. Logo deve-se pendurar o cilindro de nylon na parte inferior do primeiro cilindro e anotar o valor indicado no dinamômetro, repete-se o procedimento só que agora com realiza-se a medição com o cilindro mergulhando em um becker com água. 
Resultados
No experimento obteve-se 0,740N (±0,010N) como peso real do cilindro de nylon e quando mergulhado em água 0,270N (±0,010N).
O empuxo pode ser calculado a parti da subtração do peso real em relação ao peso aparente.
E = Preal - Paparente sendo assim o valor do empuxo na água fica, respectivamente, 0,470N.
Resumo
O trabalho apresentado a seguir fornece resultados práticos da relação entre empuxo e natureza do líquido a submergir um dado objeto, relacionada com a teoria do princípio de Arquimedes que defende a ideia do módulo do empuxo ser igual ao peso do volume de líquido deslocado.
Conclusão
Conclui-se que o princípio de Arquimedes é válido, ja que os valores da massa do fluido foram iguais aos valores da força de empuxo.