Relatório_Física_experimental_Empuxo

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RELATÓRIO DE AULA EM LABORATÓRIO DE FÍSICA
	
	
	
	
	Curso: Eng. de Produção
	
	Disciplina: Física Experimental II
	Professor(a): Nelson
	
	
	Nome: Rodrigo Magalhães
	
	Data da aula: 18/03/2014
	Turma:
	Matrícula:
	
	3038 
	201201683114
1. INTRODUÇÃO
Impulsão ou empuxo é a força hidrostática resultante exercida por um fluido (líquido ou gás) em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteja imerso. A impulsão existe graças à diferença de pressão hidrostática do corpo, visto que esta é proporcional à massa específica do líquido (ou densidade), à aceleração da gravidade, e à altura de profundidade.
2. OBJETIVO
Reconhecer a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso num liquido.
3. EMBASAMENTO TEÓRICO 
- O que é Empuxo?
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 afundasse no líquido. Você já deve ter percebido a existência desta força ao tentar mergulhar, na água um pedaço de madeira, por exemplo. É também esta força que faz com que uma pedra pareça mais leve quando imersa na água ou em outro líquido qualquer.
Esta força vertical, dirigida para cima, é denominada empuxo do líquido sobre o corpo mergulhado.
 - Porque aparece o Empuxo?
Consideramos um corpo mergulhado em um líquido qualquer. Como já sabemos, o líquido exercerá forças de pressão em toda a superfície do corpo em contato com este líquido. Como a pressão aumenta com a profundidade, as forças exercidas pelo líquido, na parte inferior do corpo, são maiores do que as forças exercidas na parte superior. A resultante destas forças, portanto, deverá ser dirigida para cima. É esta resultante que representa o empuxo que atua no corpo, tendendo a impedir que ele afundasse no líquido.
 
Observe, então que a causa do empuxo é o fato de a pressão aumentar com a profundidade. Se as pressões nas partes superiores e inferiores do corpo fossem iguais as forças de pressão seria nula e não existiria o empuxo sobre o corpo. 
- O princípio de Arquimedes.
	 Realizando experiências cuidadosas, descobriu uma maneira de calcular o empuxo que atua em corpos mergulhados em líquidos. Suas conclusões foram expressas através de um princípio, denominado Princípio de Arquimedes, cujo enunciado é o seguinte: "todo corpo mergulhado em um líquido recebe um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo". Observe que este princípio nos mostra como calcular o valor do empuxo, isto é, o valor do empuxo, que atua em um corpo mergulhado em um líquido, é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.
	
 
 O empuxo que atua em um corpo é tanto maior quanto maior for a quantidade de líquido deslocado
- Condições para um corpo flutuar em um líquido.
Se um corpo está totalmente mergulhado em um líquido, seu peso é igual ao empuxo que ele está recebendo (E=P). Neste caso, será nula a resultante destas forças e o corpo ficará em repouso na posição em que foi abandonado. É isto que acontece com um submarino submerso, em repouso, a uma certa profundidade.
O valor do empuxo é menor do que o peso do corpo (E<P). Neste caso, a resultante destas forças estará dirigida para baixo e o corpo afundará, até atingir o fundo do recipiente. É isto o que acontece quando, por exemplo, abandonarmos uma pedra dentro d'água.
 
O valor do empuxo é maior do que o peso do corpo (E>P). Neste caso, a resultante destas forças estará dirigida para cima e o corpo sobe no interior do líquido. É isto o que acontece quando, por exemplo, abandonarmos um bloco de madeira no interior de um líquido. O bloco de madeira ira submergir até que a resultante das forças se iguale, ou seja, (E=P), assim, nesta posição é que o corpo flutuará, em equilíbrio.
Destas considerações podemos concluir que, quando um navio está flutuando, em equilíbrio, na água, ele está recebendo um empuxo cujo valor é igual ao seu próprio peso, isto é, o peso do navio está sendo equilibrado pelo empuxo que ele recebe da água.
- Empuxo e densidade do líquido.
 Pelo princípio de Arquimedes, sabemos que:
Empuxo = peso do liquido deslocado
Ou
Onde md é a massa do liquido deslocado e g gravidade.
Sendo ρL a densidade do líquido e Vd o volume do líquido deslocado, temos:
Onde
Vemos, então, que o valor do empuxo será tanto maior quanto maior for o volume do líquido deslocado e quanto maior for a densidade deste líquido.
Por outro lado, o peso, P, do corpo mergulhado no líquido, pode ser expresso em função de sua densidade, ρc, e do seu volume, Vc, da seguinte maneira:
E como
Vem
Quando o corpo estiver totalmente mergulhado no líquido, ele estará deslocado um volume de líquido Vd igual ao seu próprio volume Vc, isto é, Vd = Vc. Portanto, para um corpo totalmente imerso no líquido temos:
 Comparando estas duas estas duas expressões, vemos que elas diferem apenas quanto aos valores de ρL (densidade do líquido) e ρc (densidade do corpo).
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	
	O objetivo deste procedimento experimental é reconhecer a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso num líquido.
Ferramentas e materiais utilizados:
Andamento das atividades:
Executou-se a correção do dinamômetro através da verificação do “Zero”.
Pesou-se o conjunto formado pelo cilindro com o êmbolo.
Encontrou-se o PCFL = peso do corpo fora do líquido = 0,92 N.
5. RESULTADOS
	1º Experimento (Água)
Volume de água = 250 mm
PACDL = peso aparente do corpo dentro do líquido = 0,44 N
PCFL = peso do corpo fora do líquido = 0,92 N
	2º Experimento (Água + Sal)
Volume de água = 250 mm
PACDL = peso aparente do corpo dentro do líquido = 0,42 N
PCFL = peso do corpo fora do líquido = 0,92N
	3º Experimento (Água + Álcool)
Volume de água = 305 mm
PACDL = peso aparente do corpo dentro do líquido = 0,52 N
PCFL = peso do corpo fora do líquido = 0,92 N
	 
 6. CONCLUSÃO
	1º Experimento (Água) A aparente diminuição ocorrida no peso do conjunto (êmbolo + cilindro) ao submergir o êmbolo na água (conhecido como peso aparente) ocasionou o aumento do empuxo.
	2º Experimento (Água + Sal) A aparente diminuição ocorrida no peso do conjunto (êmbolo + cilindro) ao submergir o êmbolo na água + sal (conhecido como peso aparente) ocasionou o aumento do empuxo.
	3º Experimento (Água + Álcool) A aparente diminuição ocorrida no peso do conjunto (êmbolo + cilindro) ao submergir o êmbolo na água + álcool (conhecido como peso aparente) ocasionou o aumento do empuxo.
	
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