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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO DE ENGENHARIA FÍSICA EXPERIMENTAL 2 Turma nº 3122 Experiência nº 2 Nome da experiência: O Empuxo, comprovação experimental Professor: Maria Lurdes Alunos: Eunesio Junior Luiz Eduardo Isabella Farias Anderson 1. Objetivo Reconhecer a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso em líquido. 2. Lista de materiais 1 Kit Arete 2 objetos de massa diferentes 1 dinamômetro tubular de 2 N 1 Béquer com 150 ml de água 3. Procedimento da experiência Execute a montagem conforme a Figura 1. Verifique se o dinamômetro está calibrado corretamente e, caso necessário, execute a correção. Pendurar no Kit Arete o dinamômetro com o objeto 1 em sua ponta, anote o valor encontrado como PCFL “peso do corpo fora do líquido”. Ainda com o dinamômetro e o objeto 1 pendurado no Kit Arete mergulhar o objeto no liquido do Béquer, anote o valor lido como PACDL “peso aparente do corpo dentro do líquido”. Repetir o mesmo procedimento com o 2º objeto 3.1. Justifique a aparente diminuição ocorrida no peso ao submergir na água (conhecido como peso aparente). R: A partir do momento em que o cilindro entra em contato com a água surge uma força de mesma direção e sentido contrário denominada empuxo. Como o módulo desta força é diferente do módulo da força peso, a força resultante provoca a aparente diminuição do peso. 3.2. Determine o módulo da força que provocou a aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo (doravante denominada empuxo e representada por E). R: E= Pcfl-Pacdl E=1,4N-1,2N E=0,2N 3.3. Quais são a direção e o sentido do empuxo E? R: Direção vertical e sentido de baixo para cima. 3.4. Determine o módulo do empuxo, no caso de submergirmos somente a metade do cilindro. R: E= Pcfl-Pacdl E=1,4N-1,2N E=0,2N 3.5. Crie uma situação em que são fornecidas duas das três variáveis abordadas até o momento (peso do corpo fora do líquido PCFL, peso aparente do corpo dentro do líquido PACDL ou o empuxo E) e determine a grandeza em falta. R: Qual o módulo do empuxo provocado por uma carne de massa m=2kg que ao ser inserida numa determinada quantidade de água para descongelar tem seu peso parente Pacdl (peso aparente do corpo dentro do liquido) = 17,14N? (considere g= 10m/s²) R: m=2Kg P=m.g P= 2Kg.10m/s² P=20N então, Pcfl (peso do corpo fora do liquido) =20N Pacdl=17,14N E=? E= Pcfl- Pacdl E=20N-17,14N E=2,86N 3.6. Justifique o motivo pelo qual o empuxo tem de ser uma força. R: O empuxo surge através da interação entre o objeto e o fluido (liquido), ou seja, segundo a terceira lei de newton toda ação opõe sempre uma igual reação, neste caso a ação do peso do cilindro na água provoca uma reação contrária. A esta reação denomina-se força empuxo porquê ela reage a força peso. 3.7. Justifique o motivo pelo qual usamos a expressão “aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo” e não “diminuição do peso do corpo”. R: Usamos essa expressão porque na verdade o peso do cilindro não diminui, apenas a força que atua sobre sua superfície é alterada pelo meio em que se encontra. 3.8. Repita os itens 3.2 e 3.4 com o outro cilindro. R: Submerso na água E= Pcfl-Pacdl E=0,4N-0,3N E=0,1N Parcialmente submerso na água E= Pcfl-Pacdl E=0,4N-0,3N E=0,1N 4. Tabela com os resultados das medidas 5. Conclusões Neste experimento comprovamos o princípio de Arquimedes que diz; que um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Ao fazer a experiência percebemos que quando mergulhamos totalmente ou parcialmente o objeto no liquido seu peso é aparentemente alterado, isso acontece devido ao empuxo, que é a força resultante exercida pelo liquido sobre o objeto, como essa força tem sentido oposto à força peso causa esse efeito de alteração aparente no peso do objeto.
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