Empuxo 123

Prévia do material em texto

EMPUXO
 
FISÍCA EXPERIMENTAL II
PROFESSOR (a): CLAUDIA B. LOGELO
ALUNO : LUCAS REZENDE D. B. SILVA
MATRICULA: 201407042203
TURMA : 3002
 RIO DE JANEIRO
 2017
INTRODUÇÃO
- Segundo o site Brasil Escola , o empuxo “Trata-se da força que surge em todo objeto mergulhado em um fluido. Ele corresponde ao peso do volume de líquido deslocado pelo corpo.”
E nesse relatório será demonstrado a relação da teoria ,com prática realizada em um laboratório na instituição Estácio de Sá (campus Santa Cruz) , fazendo uma relação das densidades dos fluidos.
TEORIA
Empuxo é o nome dado à força exercida por um fluido sobre um objeto mergulhado total ou parcialmente nele. Também conhecido como Princípio de Arquimedes, o empuxo sempre apresenta direção vertical e sentido para cima.
Assim que um objeto qualquer é mergulhado em um fluido, ele começa a deslocá-lo. O empuxo corresponde ao peso do volume de líquido deslocado pelo objeto, sendo assim, podemos definir matematicamente o empuxo da seguinte forma:
E = PDES
E = mDES . g
Sabendo que a densidade é fruto da razão entre a massa e volume de uma substância, podemos escrever que:
d = m/V → m = d.V
Reescrevendo a equação do empuxo, temos:
E = dL. VDES. g
Para essa equação, temos que:
dL = densidade do líquido;
VDES = volume de líquido deslocado;
g = aceleração da gravidade.
OBS.: O volume de líquido deslocado corresponde exatamente ao volume imerso do objeto no líquido.
Como surge o Empuxo?
O empuxo surge por causa da diferença de pressão existente entre a parte inferior e superior de um objeto mergulhado em um fluido. A pressão na parte inferior, em virtude da maior profundidade, é maior que a pressão na parte superior, o que resulta no surgimento de uma força vertical para cima, o empuxo.
Quem explicou o empuxo?
Essa força foi explicada por Arquimedes, matemático e engenheiro grego que foi incumbido por um rei de mostrar se a sua coroa era de ouro maciço ou se havia impurezas misturadas a ela. Enquanto tomava banho em uma banheira, ele reparou que a água saía da banheira quando ele entrava e que seu corpo estava sujeito a uma espécie de força. A partir daí,ele pôde desenvolver a sua ideia sobre o empuxo e enunciar que:
“Todo corpo mergulhado em um fluido sofre ação de uma força vertical e para cima que corresponde ao volume de líquido deslocado pelo corpo.”
Casos de flutuação
1) Corpo afunda:
Se um objeto mergulhado em um fluido afunda, podemos afirmar que a sua densidade é maior que a do líquido e que o seu peso é superior ao empuxo.
2) Corpo em equilíbrio
Se as densidades do corpo e do fluido forem iguais, o corpo permanecerá em equilíbrio no líquido e podemos afirmar que o empuxo é igual ao peso do corpo.
3) Corpo boiando:
Um objeto boia na superfície de um líquido sempre que sua densidade é menor que a densidade do líquido. Nesse caso, o empuxo que atua sobre o corpo é maior que seu peso.
Exemplo de aplicação
Os submarinos utilizados pelas Forças Armadas são um exemplo clássico de aplicação do empuxo. Enquanto o submarino mantém-se flutuando na superfície da água, podemos afirmar que o empuxo é igual ao peso e a embarcação mantém-se em equilíbrio. Para submergir, o submarino enche alguns reservatórios com água, assim, seu peso torna-se superior ao empuxo e ele afunda.
OBJETIVO
-Verificar que, Ea+s > Ea > Eal e por consequência no que diz a teoria da+s > da > dal.
* a+s = fluido de água mais sal.
* a = fluido de água .
* al = fluido de álcool .
* E= Empuxo.
* d = densidade.
PROCEDIMENTO PRATICO
1- Pesou-se com o auxílio de um dinamômetro o cilindro utilizado no experimento.
2- Submergiu-se por completo ,dentro do fluido de água ,em um béquer , o cilindro sem que tocasse ao béquer.
3- Anotou-se o valor descrito pelo dinamômetro, obtendo-se o peso aparente e assim por meio do modelo matemático E= P – Pap , também o empuxo.
4- Trocou-se o fluido por água mais sal.
5- Submergiu-se por completo ,dentro do fluido de água mais sal ,em um béquer , o cilindro sem que tocasse ao béquer.
6- Anotou-se o valor descrito pelo dinamômetro, obtendo-se o peso aparente e assim por meio do modelo matemático E= P – Pap , também o empuxo.
7- Trocou-se o fluido por álcool.
8- Submergiu-se por completo ,dentro do fluido de álcool ,em um béquer , o cilindro sem que tocasse ao béquer.
9- Anotou-se o valor descrito pelo dinamômetro, obtendo-se o peso aparente e assim por meio do modelo matemático E= P – Pap , também o empuxo.
DADOS
 
° Peso do cilindro em Newton = 0,62
° Raio do cilindro em metros = 
° Altura do cilindro em metros = 
° Gravidade = 9,80665 m/s².
° Volume do cilindro = 4,43* m³
4.34x10^-4
	Fluido
	Água
	Água mais sal
	Álcool
	Pap
	0,12
	0,16
	0,26
	E
	0,5
	0,46
	0,36
	d
	1,152 *10^3
	1,059 *10^3
	8,294 *10^2
CÁLCULOS 
1. Empuxo E = P – Pap
° Fluido Água ----- E= 0,62 – 0,12 = 0,5 N
° Fluido Água + Sal ----- E= 0,62 – 0,16 = 0,46 N
° Fluido Álcool ----- E= 0,62 – 0,26 = 0,36 N
2. Volume cilindro 
 = 4,43* m³
3. Densidade do fluido d = 
° Fluido Água d = = 1,152 *10³ Kg/m³
° Fluido Água + Sal d = = 1,059 *10³ Kg/m³
° Fluido Álcool d = = 8,294 *10² Kg/m³
CONCLUSÃO
conclui-se que o experimento foi um sucesso em vista que a teoria mostrou se verdadeira através da prática e isso pode ser observado pela tabela:
	Fluido
	Água mais sal
	Água 
	Álcool
	Pap
	0,12
	0,16
	0,26
	E
	0,5
	0,46
	0,36
	d
	1,152 *10^3
	1,059 *10^3
	8,294 *10^2
Onde o objetivo : Ea+s > Ea > Eal é real ,pois, 0,5 > 0,46 > 0,36 e o outro por consequência também , no que diz da+s > da > dal e o resultado revela que 1,152 *10^3 > 1,059 *10^3 > 8,294 *10^2 , o que é verdadeiro!
BIBLIOGRAFIA 
http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm