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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ FÍSICA EXPERIMENTAL II A INFLUÊNCIA DA DENSIDADE NO VALOR DO EMPUXO INTRODUÇÃO TEÓRICA :. O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso, causa o efeito de leveza no caso da piscina. A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N). Princípio de Arquimedes Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) descobriu como calcular o empuxo, que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma f orça vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido , cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo Assim , onde: E=Empuxo (N) Df=Densidade do fluido (kg/m³) Vfd=Volume do fluido deslocado (m³) g=Aceleração da gravidade (m/s²) Observação O valor do empuxo não depende da densidade do corpo que é imerso no fluido, mas podemos usá-la para saber se o corpo flutua, afunda ou permanece em equilíbrio com fluido: Se: densidade do corpo > densidade do fluido: o corpo afunda densidade do corpo = densidade do fluido: o corpo fica e m equilíbrio com o fluido. Densidade do corpo < densidade do fluido: o corpo flutua na superfície do fluido. Peso aparente Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente.Peso aparente é o peso efetivo, ou se ja,aquele que realmente sentimos. No caso de um fluido OBJETIVO: A Experiência realizada teve o intuito de levar o aluno a constatar a dependência do empuxo em relação à densidade do líquido deslocado ( mantendo o mesmo corpo submerso ). PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 3.1 Materiais Utilizados: - Tripé Retangular com haste principal e sapatas niveladoras e mesa suporte Arete; - Um cilindro de Arquimedes dotado de recipiente e êmbolo; - Um dinamômetro de 2N; - Uma seringa (sem a agulha); - Um copo de 250 Ml de água; - Sal - Álcool 3.2 Procedimento: - Utilizando água destilada, determine o empuxo sofrido pelo êmbolo quando ele estiver completamente submerso; - Utilizando água salgada (água + sal) determine o empuxo sofrido pelo êmbolo quando ele estiver completamente submerso; Utilizando álcool , determine o empuxo sofrido pelo êmbolo quando ele estiver completamente submerso; RESULTADOS OBTIDOS: PESO APARENTE = Pap ÁGUA (N) ÁGUA + SAL(N) ÁLCOOL (N) 0,16 0,08 0,18 CALCULOS Pap=P-E =Pc-Pap E (N) ÁGUA E (N) ÁGUA + SAL E (N) ÁLCOOL 0,44 0,52 0,42 E=d*g*v CALCULO DO VOLUME: V=3,14 * (1,4*10^-2)²*7*10^-2 V=3,14*1,96*10^-4*7*10^-2 V=43,08*10^-6 g*v=10*43,08*10^-6 g*v=4,08*10^-5 CALCULO DA DENSIDADE: d=E/gv dágua: 0,44/43,08*10^-5 0,0102134*10^-5 = 1.021,34 kg/m³ dágua + sal: 0,52/43,08*10^-5 0,01207 = 1.207 kg/m³ dálcool: 0,42/43,08 * 10^-5 0,0097491*10^-5 = 974,91 D(kg/m³) ÁGUA D(kg/m³) ÁGUA + SAL D(kg/m³) ÁLCOOL 1.021,34 1.207 974,91 CONCLUSÃO: Foi possível determinar com clareza a diferença entre o peso do objeto e o peso aparente. A influência da densidade do fluido na grandeza vetorial empuxo. O empuxo foi maior n a solução água e sal, devido à densidade do fluido ser maior que na água d estilada e no álcool. Já no álcool, o em puxo foi menor devido à densidade do fluido ser menor que na água destilada e na solução água e sal . O empuxo não depende da densidade do corpo, ma s a mesma influência no volume deslocado. O que deve -se tomar cuidado é : antes de medir o peso do objeto, verificar se o dinamômetro está realmente zerado. A falta de perícia nesta etapa pode prejudicar o resultado do experimento.
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