Massa específica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS-UFAM 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA - ICET 
CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS: MATEMÁTICA E FÍSICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITACOATIARA/AM 
 
Março de 2011 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS-UFAM 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA-ICET 
CURSO DE CIÊNCIAS: MATEMÁTICA E FÍSICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIONEY CIDADES MOREIRA 
WAGNER JOSE CUNHA DE SOUSA 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DA MASSA DOS CORPOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITACOATIARA/AM 
Março 2011 
Introdução: 
 A experiência realizada teve o intuito de determinar a massa específica e a 
densidade relativa - ou simplesmente densidade - de determinadas substâncias. Muitas 
vezes, confunde-se densidade com massa específica, talvez por serem semelhantes 
quanto ao âmbito da fórmula, mas estas diferem justamente pelo fato de a densidade ser 
adimensional enquanto que a massa específica possui uma determinada unidade. Isto 
ocorre porque a massa específica é calculada a partir de dados experimentais de uma 
substância, enquanto que a densidade é calculada a partir de uma substância, a qual é 
tomada como referência para se calcular a densidade de outras substâncias. Geralmente, 
essa substância referência é a água. 
 A determinação da massa específica de uma substância experimentalmente é 
muito simples, pois basta calcular a diferença de volume ocasionada quando esta estiver 
imersa em um líquido. O valor numérico da massa específica e da densidade, para que 
melhor se possa compreender, é como se determinasse o peso dessa substância. Se a sua 
massa específica for maior que a do líquido, cuja densidade é tomada como referência, a 
localização desta substância numa proveta, por exemplo, será abaixo do líquido; sendo 
menor a massa específica, esta ficará na superfície. 
 
2- Parte Teórica 
Conceito de Densidade: 
A densidade absoluta é definida como a quantidade de massa em uma unidade 
de volume: 
 
A massa específica dos sólidos e líquidos, segundo o Sistema Internacional de 
Unidades é expressa em quilograma por metro cúbico (kg/m3). A massa específica 
absoluta é uma propriedade específica, isto é, cada substância pura tem uma massa 
específica própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias. 
 O Princípio de Arquimedes explica que um fluído em equilíbrio age sobre um 
sólido nele imerso (parcial ou totalmente) com uma força vertical orientada de baixo 
para cima, denominada empuxo, aplicada no centro de gravidade do volume de fluído 
deslocado, cuja intensidade é igual a do peso do volume de fluído. 
A massa específica de um corpo sólido pode ser definida como, a relação entre a massa 
de um corpo sólido e a massa de um volume igual de um líquido. A massa específica 
relativa é característica para cada sólido, e depende basicamente de dois fatores: dos 
elementos químicos que constituem o corpo sólido, (composição química), e a maneira 
como estes elementos estão arranjados dentro da estrutura. 
Se mergulhar no líquido um corpo sólido de forma e volume idênticos aos da porção 
líquida, não se alteram as condições de equilíbrio para o líquido. Então, as forças 
hidrostáticas, cuja resultante é o empuxo, continuarão a equilibrar o peso do líquido que 
agora foi desalojado pelo sólido. Na situação presente, porém, o empuxo estará agindo 
sobre o sólido, equilibrando o peso. 
A determinação da densidade pelo Método de Arquimedes envolve unicamente medidas 
de massa. Em virtude disso, a massa específica pode ser determinada com grande 
precisão e exatidão, em uma balança analítica. 
Em princípio, qualquer líquido pode ser empregado para determinação da densidade. A 
água a ser utilizada nas medidas de massa específica deve ser destilada e recém-fervida. 
Como a massa específica da água vária em função da temperatura, o valor do cálculo da 
massa específica deve considerar essas variações. 
 
3- Objetivos: 
a. Encontra a densidade de quatro paralelepípedos através de suas 
medidas e seus volumes. 
b. Encontrar a massa especifica da água através de um densímetro. 
c. Encontrar a massa especifica de um corpo sólido através do 
deslocamento da água pelo seu volume. 
4- Materiais Utilizados nos Experimentos: 
 Balança de Precisão : A Balança Precisão é do tipo mais u tilizado 
em laboratório de fís ica sendo de manipulação simples , é uma 
balança de extrema precisão de medidas. 
 Proveta: Usada para medidas não rigorosas de volumes líquidos. A 
proveta utilizada no experimento era de capacidade de 250 mL. 
 Régua: Graduada em 50 cm. 
 Corpos de Provas: Na quant idade de do is . 
 Barbante: Do tipo nylo n. 
 Água: Para util izar na proveta. 
5- Procedimento Experimental 1 
No experimento de número um sobre hidrostática realizado no laboratório de 
física utilizou-se uma balança, quatro corpos de prova em forma de um paralelepípedo e 
uma régua. 
 O procedimento deste se deu com as medições das arestas dos corpos sólidos 
para encontrarmos o volume de cada um, através da formula V = a.b.c, onde a = 
Comprimento, b = Largura e c = Altura, após medimos a massa dos mesmos por meio 
da balança, conseqüentemente encontramos a densidade para cada um dos corpos e 
finalmente tiramos a média para obtermos um valor aproximado de µ = 2,85 g/cm3. 
 
 5- Resultado 1. 
 Medimos com uma régua as d imensões de todos os corpos de 
prova, onde obtivemos os seguintes resultados na tabela a seguir 
N°01. 
 Comprimento (cm) Largura (cm) Altura (cm) 
01 3,00 1,90 1,20 
02 4,00 1,90 1,20 
03 5,00 1,90 1,20 
04 6,00 1,90 1,20 
 
 Tabela onde se encontra os cálculos dos volumes de cada corpo, 
assim como as sua massas, encontrando assim a densidade para 
cada um deles na últ ima coluna da mesma. 
 Volume Massa Densidade 
01 6.84 cm³ 19.4 g 2.83 g/cm³ 
02 9.12 cm³ 26.0 g 2.85 g/cm³ 
03 11.4 cm³ 32.7 g 2.86 g/cm³ 
04 13.68 cm³ 39.0 g 2.85 g/cm³ 
 
 Com os cálculos feitos através dos dados acima encontramos uma média para 
esse de corpo de 2,84 g/cm3 para sua densidade. Sendo assim no sistema internacional 
igual a 2,84 x 10-3 kg/m3. Portanto o material dos corpos de prova utilizados no 
experimento é constituído de alumínio segundo a tabela internacional de densidade dos 
elementos químicos. 
 Gráfico da densidade, isto é, massa sobre volume. 
 
 Encontrando a tangente deste gráfico como tgø = 2,86 sendo ø = 700. 
 
6- Procedimento Experimental 2 e Resultado 2. 
 Para o segundo experimento obtemos a massa da proveta vazia através da 
balança encontrando 155,1g. Após colocamos na proveta uma quantidade de água de 
210 ml e novamente colocamos na balança e encontramos uma massa de 352,0g em 
seguida determinamos a quantidade de água que estava contido na proveta através da 
formula: Massa Final – massa Inicial, achando um valor de 196,9ml. Em seguida 
colocamos o densímetro na proveta com 210 ml de água, na qual se encontrou uma 
densidade de 1000 kg/m3. Concluindo que é o mesmo valor tabelado, finalmente o 
professor comentou se o liquido fosse outro, por exemplo, álcool a densidade seria 
diferente, pois cada elemento possui apenas uma densidade especifica. 
 
 
 
7- Procedimento Experimental 3. 
 Neste último experimento devemos encontrar o valor da massa especifica de um 
corpo sólido, através de seu volume pelo deslocamento da água, seguindo os seguintes 
passos: 
1. Inic iamos medindo a massa dos corpos de prova em uma balança 
o qual obtemos um valor para o p rimeiro uma massaigual a 
133,00g e 144,70 para o segundo corpo. 
2. Após esse o procedimento acima colocamos na proveta 150 ml 
de água. 
3. Inserimos os corpos de prova um de cada vez no inter ior do 
líquido cont ido na proveta e ano tamos os vo lumes finais indicado 
na proveta. 
4. Determinamos através de cálculo o volume do corpo pela 
formula: V c or po = vo lume final – volume inicial ind icado na 
p roveta. 
5. Determinamos a Massa Específica de cada corpo de prova. 
7- Resultado Experimento 3. 
 Ao executar os procedimentos a cima descrita verificou que o volume deslocado 
pela água é igual o volume do sólido, então para o primeiro corpo foi de 19 ml, em 
seguida determinou a massa especifica com um valor de 7,00 g/ml. Portanto este 
corpo é formado por Latão. Prosseguindo o experimento com o segundo corpo 
observou um deslocamento do volume de 19 ml, consequentemente encontrou-se uma 
massa especifica de 7,61 g/ml. Achamos o elemento que o corpo é formado de Ferro. 
 
6- Conclusão 
 Na conclusão deve ser abordada a experiência e os resultados obtidos, e qual a 
comparação com o modelo teórico e com os resultados conhecidos. 
Após a realização dos experimentos, foi concluído que a massa específica e a 
densidade relativa de materiais podem ser facilmente calculadas na prática, e que tais 
valores acabaram sendo mais próximos que o esperado, já que foram utilizados, diversas 
vezes, materiais não apropriados, como cadinhos trincados e com volumes não aferidos, 
e até mesmo reagentes com suas purezas não comprovadas. 
Também foi concluído que massa específica e temperatura são inversamente 
proporcionais, ou seja, com o aumento da temperatura a massa específica diminui 
devido à expansão térmica (aumento do volume). 
A relação dos diversos acetatos não foi possível devido a erros analíticos, como não 
padronização de métodos, materiais e material humana (grupos de laboratório altamente 
diversificados). 
 
8- Referências Bibliográficas. 
NUSSENZUEIG, H. Moisés – Curso de Física Básica: 4° edição, ed. 
Edgard Blucher ltda. 2003. 
TIPLER, Paul A. – Física vol.2: 3° edição; Rio de Janeiro: ed. Guanabara 
koggans. A 1994. 
RESNICK, R. HALLIDAY, D. - Física 2 - 4.ª Edição, RJ/RJ: LTC - Livros 
Técnicos e Científico, 1984.