Relatório - Princípio de Arquimedes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO 
COLEGIADO ACADÊMICO DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO – CECOMP FÍSICA EXPERIMENTAL II
DOCENTE: MARIELE REGINA PINHEIRO GONÇALVES 
UENDEL LUIZ NETO COUTO DA SILVA 
LEONARDO CAVALCANTE DO PRADO
JOSÉ MALAN DOS SANTOS FILHO
MATTHEUS ADHONNAY SOBRAL FEITOSA
EZEQUIAS ANTUNES
 
 
 
 
EXPERIMENTO 1 – EMPUXO E PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JUAZEIRO 
2017
UENDEL LUIZ NETO COUTO DA SILVA 
 LEONARDO CAVALCANTE DO PRADO
JOSÉ MALAN DOS SANTOS FILHO
MATTHEUS ADHONNAY	SOBRAL FEITOSA
EZEQUIAS ANTUNES
 
 
 
EXPERIMENTO 1 – EMPUXO E PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
 
 
 Relatório requerido pela professora Mariele Regina Pinheiro Gonçalves, como parte das exigências de avaliação da disciplina Física Experimental II, do curso de Engenharia da Computação, da Universidade do Vale do São Francisco.
 
JUAZEIRO 
2017
RESUMO TEÓRICO
	Denomina-se empuxo a força vertical, dirigida para cima, que qualquer líquido exerce sobre um corpo nele mergulhado. O empuxo foi descoberto por Arquimedes, cujo princípio é “Todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado.” Para se calcular a intensidade da ação do empuxo existe uma pequena relação entre o empuxo e a densidade do líquido no qual o corpo está imerso.
 
E= md .g (I)
md = µ. Vd (II)
Portanto 
 E= µ . Vd. g
OBJETIVO
	Levar o estudante a comprovar experimentalmente que a força que a água faz sobre um corpo imerso (o empuxo) é diretamente proporcional ao volume da água deslocada.
MATERIAL UTILIZADO
	- um dinamômetro;
 - um cordão; 
- um cilindro de Arquimedes; 
- um becker; 
- fita adesiva; 
- paquímetro; 
- água, sal e detergente. 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
	 Utilizando um dinamômetro, foi medido o peso aparente do cilindro antes deste ser colocado dentro do recipiente com água. Em seguida, seis marcações de altura foram colocadas ao longo do cilindro, com valores específicos, mostrados na Tabela 1. Foram então realizadas medidas do peso aparente do cilindro, para cada marcação de altura, tendo como resultado seis medidas de altura e peso aparente diferentes. Os dados foram, em cada etapa, anotados e por fim tabelados para posterior análise.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Peso do cilindro de arquimedes: 0.44 ± 0.1N.
Diâmetro do cilindro 26.60 ± 0.25 mm.
Realizado em sala, os dados constam na planilha disponibilizada pela professora e salva no pen drive. Todavia, com o objetivo de manter o relatório autossuficiente, os dados são mostrados na tabela abaixo.
Tabela 1. medidas realizadas
	Medida
	Peso Aparente (N)
	altura (mm)
	Empuxo (N)
	1
	0.38
	12.55
	0.06
	2
	0.32
	22.5
	0.12
	3
	0.27
	32.9
	0.17
	4
	0.20
	42.35
	0.24
	5
	0.16
	52.55
	0.28
	6
	0.10
	62.4
	0.34
Fonte: Os Autores (2017)
O empuxo é o peso que a coluna de água, deslocada pelo corpo nela submerso, exerce sobre o corpo, ela portanto tem direção oposta à direção da força peso. Há, também, empuxo nas paredes laterais do cilindro, porém suas componentes se anulam dada a simetria do cilindro.
Realizado em sala, os dados constam na planilha disponibilizada pela professora e salva no pen drive. Todavia, a título de completude do presente trabalho, com exceção do gráfico, o modelo resultante da aplicação do método dos mínimos quadrados é dado por , com e . O modelo foi calculado com base nos dados da Tabela 1.
A utilização do método dos mínimos quadrados dá origem ao modelo discutido no item anterior. Desta forma, da relação
 , 
temos que , consequentemente, e obtemos o resultado
Por fim, o erro relativo em relação à massa específica da água, assumida como é dado por 
Dada as condições do experimento, vibrações externas, erro de parallax, precisão dos equipamentos e número de medidas realizadas, o erro é razoável, podendo ser, até mesmo, considerado pequeno. Em uma aplicação real, porém, a definição de ‘erro razoável’ depende do domínio do problema. 
O o peso medido pelo dinamômetro diminuiu, apresentando um peso aparente de 0.08N, menor que os 0.10 N anteriormente medidos. Sabe-se que o empuxo sofrido por um corpo imerso em um dado líquido é dado por , em que p é a densidade do líquido e V é o volume de líquido deslocado pelo corpo, consequentemente igual ao volume submerso do corpo propriamente dito. Neste caso, seja e . Com a adição de sal, matéria, a água, tem-se que (há mais massa, devido à adição de sal, por volume de água) o que implica que . Consequentemente, o peso aparente, dado por é menor no caso da água salgada, o que explica os resultados obtidos.