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RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES - EMPUXO Grupo de Trabalho: Anderson Gonçalves Antunes 20140725629-7 Barbara Ann Pereira Lima 20140824344-1 Dário Tadeu Salvador de Melo Filho 20150917735-3 Humberto de Souza Costa 20151279816-9 Patrícia de Fátima Rocha Mattos 20140225106-8 Pedro Valério de Melo Professora: Tarcilene Aparecido Heleno 19/09/2016 Rio de Janeiro Universidade Estácio de Sá – Campus Norte Shopping Física Teórica e Experimental II – CCE 0848 – Parte prática – Turma 3047 Professora: Tarcilene Heleno Atividade experimental II– Princípio de Arquimedes - Empuxo 19/09/2016 Rio de Janeiro 1- OBJETIVOS: Vamos calcular de maneira teórica e experimental a força (empuxo) que sofre um cilindro de nylon mergulhado em um fluido de água. 2- INTRODUÇÃO: O princípio de Arquimedes diz que: Todo corpo imerso em um fluido sofre ação de uma força (empuxo) verticalmente para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Sendo Vf o volume do fluido deslocado, então a massa do fluido deslocado é: Mf = df. Vf Sabendo que o módulo do empuxo é igual ao módulo do peso: E = P = m . g Assim temos que o empuxo é: E = df. Vf . g O fluido deslocado é o volume do fluido que caberia dentro da parte imersa no fluido, estando ele totalmente ou parcialmente imerso, como mostra figura abaixo: Arquimedes formulou o seu princípio para a água, mas ele funciona para qualquer fluido, até mesmo para o ar. Quando um corpo mais denso que o líquido está totalmente imerso, percebemos que o seu peso é aparentemente menor do que no ar. Este peso aparente é a diferença entre o peso real e o empuxo. Paparente = Preal – E 3-MATERIAIS: Dinamômetro Cilindro de nylon Recipiente aparador Paquímetro Água Béquer Suporte (tripé universal com kit pêndulo simples) Garra de jacaré. 4-PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Andamento das atividades Na Figura 1, o princípio de Arquimedes é demonstrado através da leitura do peso aparente ( Pa) registrado no dinamômetro. A força ascensional sobre o corpo, de massa (m) e volume (V), imerso num fluido é denominada empuxo e é dada pela equação 1. Observamos, pela expressão para o empuxo, que essa força surge devido ao deslocamento de um volume do fluido, em razão da imersão do corpo. � = ������������������ (Eq.1) Na qual, g é a aceleração gravitacional local. O empuxo também é calculado pela equação 2, onde Pr é o peso real do corpo e Pa é o peso aparente. E = �� – P� (Eq.2) 4.1 CÁLCULOS : 1) Usando o paquímetro faça as medidas necessárias para se calcular o volume do cilindro. Calcule e anote os valores obtidos completando a tabela 01; VOLUME CILINDRO : ÁREA DA BASE X ALTURA = PI X R² X H = 3,14 X 0,014 ²m x 0.0719 m = 4.4250 x 10 elevado -5. 2) Usando a equação determine o Empuxo e anote na tabela 1 (Suponha a densidade da água líquida ���� = 1,0. 103kg/m3 E= d.v.g = 1,0 x 10³ . 4.4250 X 10 -5 . 9,81 = 43.40 X 10-² = 0,43 N. 3) Com o dinamômetro, meça o peso real (anote na tabela 02); PESO REAL = 0,6 N 4) Mergulhe o cilindro no béquer com água e meça o peso aparente (anote na tabela 02); PESO APARENTE = 0,2 N 5)Calcule o empuxo observado E = �� – P� E= 0,6 – 0,2 = 0,4 N 6)Com o recipiente aparador, colha a quantidade de água ocupada por todo o seu volume, meça seu peso, anote na tabela 3 e compare o valor com os valores teóricos e experimentais do Empuxo e comprove o princípio de Arquimedes. Medindo o peso do volume deslocado, foi observado que a força de empuxo é igual ao peso desse volume deslocado. Ou pelo peso real – peso aparente. 7)Erro = VALOR TEÓRICO – VALOR PRÁTICO X 100 = VALOR TEÓRICO 0,43 - 0,42 X 100 = 0,01 X 100 = 1 /0,43 = 2,33 %. 0,43 TABELA 01 – (DADOS TEÓRICOS) DIÂMETRO (m) RAIO (m) ALTURA (m) VOLUME (m³) EMPUXO (N) 0.028 0.014 0.0719 4.4250 X 10 -5 0,43 TABELA 02 – (DADOS EXPERIMENTAIS) PESO REAL (N) PESO APARENTE (N) EMPUXO (N) 0,6 0,2 0,4 TABELA 03 – (DADOS EXPERIMENTAIS) PESO RECIPIENTEE (N) PESO RECIPIENTE+LÍQUIDO (N) PESO LÍQUIDO (N) 0,2 0,62 0,42 5- RESULTADOS E DISUSSÃO: Foi observado por meio teórico e prático que a força de empuxo que sofre um corpo mergulhado num fluido é igual ao peso do volume deslocado. 6- REFERÊNCIAS: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php acesso em 21/09/2016. http://www.infoescola.com/fisica/empuxo/ acesso em 21/09/2016.
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