RELATÓRIO 3 FISICA 2 4

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LUCAS FRASCARELLI RA:1835858 
GIULIA EMI OGIDO UEDA RA:1827707 
THAIS GABRIELLE MINICHELLO RA:1835882 
BRUNO MASCHIO DE OLIVEIRA RA:1835823 
MATHEUS JIMENEZ FALZETTA RA:1835874 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO DE FÍSICA 2 
PRÁTICA Nº3 – TEORIA DE ARQUIMEDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORNÉLIO PROCÓPIO 
19/08/2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Objetivos: 
 
 Utilizar o Teorema de Arquimedes para determinar o empuxo sofrido pelo 
corpo, no caso um cilindro de metal e determinar o erro para cada empuxo calculado. 
 
Materiais e Métodos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1- Dinamômetro. 
 2- Béquer com água. 
 3- Tripé universal. 
 4- Plataforma regulável. 
 5- Cilindro de Metal. 
 6- Paquímetro. 
 
Métodos: 
 
Para calcular o empuxo, o primeiro passo foi colher os dados referentes ao 
cilindro com o Paquímetro(Diâmetro e altura), depois, utilizando o dinamômetro 
obteve-se o peso real do corpo cilíndrico, em seguida colocou-se o cilindro no Béquer 
com água observando a profundidade que o mesmo atingiu com a ajuda de um papel 
milimetrado posicionado na lateral do corpo e o peso aparente aferido no 
dinamômetro, repetiu-se o processo 8 vezes anotando todos os dados. 
Com todos os dados anotados, calculou-se o empuxo através de dois métodos 
e a incerteza propagada para cada medida de profundidade obtida anteriormente. 
 
 
 
 
 
Fundamentação Teórica: 
 
 Utilizou-se o Teorema de Arquimedes o qual diz que todo corpo imerso em um 
fluido estará sujeito a uma força igual ao peso do volume deslocado do fluido para 
calcular o empuxo sofrido pelo cilindro. 
 
 
 
Desvio padrão do empuxo: 
 
 𝜎 = √(
𝜕𝐸
𝜕ℎ
)
2
. (𝜎ℎ)2 + (
𝜕𝐸
𝜕ℎ
)
2
. (𝜎𝐷)² (03) 
 
 
𝜕𝐸
𝜕ℎ
= 𝜇. 𝑔.
𝜋.𝐷²
4
 
 
 𝜕𝐸
𝜕𝐷
= 𝜇. 𝑔. ℎ.
𝜋.𝐷
2
 
 
 
Tabela de dados experimentais: 
 
- h(m)±0,5x10-3m Pap(N)±0,1N 
1 0,0210 0,800 
2 0,0290 0,780 
3 0,0100 0,830 
4 0,0050 0,840 
5 0,0150 0,820 
6 0,0350 0,760 
7 0,0250 0,790 
8 0,0401 0,740 
 
Diâmetro: (0,19 ±0,05).10-3 m 
Peso do cilindro: (0,86 ± 0,1) N 
Altura: (0,401±0,05).10-3 m 
 
 
Calculando o empuxo do corpo: 
F1 = PATM . A 
F2 = P2 . A P2 = (PATM + µ . g . H) 
E = F2 - F1 
E = (PATM + µ . g . H) . A – PATM. A 
E = A . ( PATM + µ . g . H - PATM) 
E = A . ( µ . g . H ) 
E = 
𝜋.𝐷²
4
 . µ . g . H (01) 
E = PReal – PAparente (02) 
Resultados Obtidos: 
 
 E(01) (N) E(02) (N) 
1 0,05896 0,06 
2 0,08142 0,08 
3 0,02807 0,03 
4 0,01403 0,02 
5 0,042118 0,04 
6 0,098276 0,1 
7 0,070197 0,07 
8 0,11259 0,12 
 
Tabela de erros propagados para o empuxo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico da relação entre o empuxo calculado pela equação 01 e pela equação 02: 
 
 
 
y = 1,0096x + 0,0012 
 
a = 1,0096 
 
 
 
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
E(
01
)(
N
)
E(02) (N)
E(01) x E(02) 
 𝜎 (N) 
1 0,000282 
2 0,000284 
3 0,000281 
4 0,000281 
5 0,000282 
6 0,000285 
7 0,000283 
8 0,000286 
 
Conclusão: 
 
 Comparando os resultados obtidos pela equação (01) e pela equação (02), 
percebe-se uma pequena disparidade entre os valores, mas essa diferença é 
extremamente pequena, mostrando que pode-se obter um valor aceitável para o empuxo 
utilizando qualquer um dos métodos. 
 Ao comparar o erro propagado na medida direta do empuxo com o erro 
propagado na equação (01), calculado pela equação (03), observou-se que os valores 
alcançados nessa são bem inferiores ao valor da incerteza na medida direta indicando 
que o método de obtenção oferece maior precisão. 
O coeficiente angular obtido no gráfico foi de 1,0096. Teoricamente, o valor 
deveria ser 1, pois desta forma o empuxo obtido pelos dois métodos seriam iguais, ou 
seja, ideais. 
Corpos imersos no ar também sofrem empuxo, entretanto, seu efeito geralmente 
não é levado em consideração, já que o peso do volume de ar deslocado pelo corpo é 
insignificante para grandes massas, porém no caso dos balões de ar quente e balões de 
gás hélio esse empuxo será significativo, assim fazendo com que eles subam. 
 Quando o corpo está totalmente em contato com o fundo do recipiente, sem que 
haja líquido entre a base do cubo e o fundo do recipiente, o corpo não sofre mais 
empuxo, pois quem exerce a força de empuxo sobre ele é o líquido e esta força é voltada 
para cima e como não há mais líquido entre eles, não há empuxo sendo exercido sobre o 
corpo. 
 
Referências: 
 
SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN: '" Fisica Universitaria", Vol. 
II, 13ª edição.