Relatório de Física Experimental 2 Empuxo.doc

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Universidade Estácio de Sá
Relatório de Laboratório – Física Experimental
Curso: Engenharia
Disciplina: Física Experimental II
Titulo da experiência: Princípio de Arquimedes - Empuxo
Data de realização da experiência: 27/02/2015
GRUPO:
Mario Henrique Alves - 201403017298
Murilo Berreel Fernandes Neves - 201402074824
Vanessa Lana - 201401051431
Rachel Sales Lima dos Santos - 201403113361
Turma: 3140
Professora: Tarcilene Heleno
Sumário
Introdução .................................................................................................................. 3
Objetivo .................................................................................................................. 3
Procedimento .................................................................................................................. 4
Resultados e conclusões ................................................................................................ 4
Referências bibliográficas .............................................................................................. 7
 
 
1. Introdução
Este relatório tem como intuito analisar o fenômeno físico denominado de EMPUXO. O físico grego Arquimedes (287a.C. - 212a.C.), observou e concluiu que todo corpo imerso em um líquido, estando ele em equilíbrio gravitacional, sofre além da força peso a ação de um força em sentido oposto a ela, com intensidade igual a volume deslocado do líquido pelo corpo imerso. Essa força foi denominada de empuxo. Sua unidade de medida no SI é o Newton (N).
2. Objetivo
Com o objetivo de provar o princípio de Arquimedes, utilizaremos um tripé, um dinamômetro, um becher com líquido, uma seringa, um cilindro sólido e um compartimento para o cilindro sólido.
A partir dos pesos observados através do dinamômetro do cilindro sólido e do compartimento e do volume de líquido contido no becher, será possível se chegar a valores de volume deslocado, peso aparente, empuxo, densidade.
3. Procedimento
No procedimento experimental foi usado um dinamômetro graduado a 0,02N, com medição até 2N, para determinar o peso dos materiais utilizados. 
1º Passo
Pesar o conjunto do compartimento vazio(2) mais cilindro sólido(1). 
2º Passo
Pesar apenas o cilindro sólido.
3º Passo
Imergir o cilindro no becher e pesar. Esse peso medido é determinado de PESO APARENTE pois é o peso que o cilindro aparenta ter quando imerso em água. 
4º Passo
Achar o peso do compartimento diminuindo o peso do conjunto pelo peso do cilindro. Após isso, com uma seringa, preenchemos com líquido o compartimento pendurado no dinamômetro, até que o nível se iguale ao líquido contido no becher e observamos o peso. A partir desta medição podemos concluir que o peso do líquido contido no compartimento, diminuindo o peso do compartimento contendo o líquido pelo peso do compartimento vazio.
4. Resultados e Conclusões
Peso dos materiais utilizados:
	Conjunto cilindro sólido + compartimento vazio
	Cilindro sólido
	Peso aparente do conjunto cilindro-compartimento
	0,86N
	0,60N
	0,42N
	Peso do compartimento vazio*
	Peso do compartimento contendo o líquido
	Peso da água contida no compartimento**
	0,26N
	0,60N
	0,34N
*valor calculado diminuindo o peso do conjunto cilindro-compartimento pelo peso do cilindro sólido, como mostrado a seguir:
**valor calculado diminuindo o peso do compartimento contendo o líquido pelo peso do compartimento vazio.
 
Formas de calcular o empuxo:
Sabendo que o peso do conjunto é de 0,86N e que o peso aparente é de 0,42N, podemos concluir que a força de empuxo é de 0,44N. Como Arquimedes provou, quando um corpo imerso em um líquido sofre além da ação da gravidade, um força em sentido oposto.
A partir das pesagens feitas e cálculos comparativos podemos chegar ao valor do empuxo através do volume deslocado e/ou da subtração do peso menos peso aparente. O que nem sempre é possível se medir, principalmente em situações do dia-a-dia.
Por esse motivo Arquimedes definiu uma fórmula para o cálculo do empuxo.
E – empuxo
dl – densidade do líquido
g – gravidade
vl – volume de líquido deslocado
Se formos aplicar os dados encontrados no experimento na fórmula de Arquimedes:
O cálculo também pode ser feito utilizando o volume do cilindro. Dessa vez usamos o paquímetro para medir a altura e o raio do cilindro. O volume e o empuxo foram calculados da seguinte forma:
 
A diferença entre os valores de empuxo deve-se ao erro grosseiro (onde há uma interpretação errada dos dados por parte da equipe que realizou o experimento ou a inexperiência no momento de manusear o instrumento de medição, nesse caso, o dinamômetro) e ao erro aleatório, onde o valor encontrado é diferente a cada medição.
A média encontrada para o empuxo é 0,42N. 
 
Para saber se um objeto irá afundar, boiar ou ficar em equilíbrio no líquido, devemos comparar a densidade do líquido com a densidade do corpo imerso.
Densidade do corpo > densidade do líquido corpo afunda
Densidade do corpo = densidade do líquido corpo fica em equilíbrio
Densidade do corpo < densidade do líquido corpo bóia.
Sabendo que a densidade da água é de 1g/cm³, é possível saber se um navio irá boiar ou não. Para boiar sua densidade terá que ser menor que 1g/cm³. Para que isso aconteça é preciso calcular a densidade . Sua massa nunca poderá se maior que seu volume, assim sendo a densidade será menor que 1g/cm³ e o navio irá boiar.
D – densidade
m – massa
v – volume
Referências bibliográficas
 HALLIDAY. Fundamentos de Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica. Volume 2. 9ª edição. 
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02 de março de 2015