RELATÓRIO DE FISICA EXPERIMENTAL II - EMPUXO

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ - CAMPUS PRAÇA ONZE
RELATÓRIO DE FISICA EXPERIMENTAL II SOBRE O TEMA EMPUXO
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Turma: xxxxx – xxxxx
Prof.: Jorge Antunes Mattos
Rio de Janeiro, 20 de Agosto 2015�
RESUMO
Este relatório visa determinar a densidade de um sólido, quando submerso em um líquido. Tal determinação é feita a partir de dois métodos, um utilizando o empuxo e o outro utilizando o volume do sólido, pode-se notar que a diferença relativa entre os dois métodos é aceitável.
I – INTRODUÇÃO
Experiência realizada no Campus da Universidade Estácio de Sá na Praça XI, no laboratório de Física 4, dia 13 de agosto de 2015, visando um melhor entendimento sobre o conceito de empuxo.
II – DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Empuxo é a força vertical resultante em um corpo exercida pelo liquido a qual o corpo está imergido. O filósofo Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força 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.
Então, seja o volume do fluido deslocado pelo corpo, podemos descrever a massa do fluido deslocado como:
 , onde = densidade do fluido (1)
A intensidade do Empuxo é igual ao peso do fluido deslocado, então:
 , onde = aceleração da gravidade (2)
Obtemos então:
 (3)
Quando temos corpos totalmente imersos, o volume de fluido deslocado é igual ao volume do corpo. Sendo assim a intensidade do peso do corpo e do empuxo são dadas por:
 								 (4)
 (5)
Comparando a Eq. 4 com a Eq. 5 podemos observar, que:
Se > , o corpo desce em movimento acelerado
Se < , o corpo sobe em movimento acelerado
Se = , o corpo permanece em equilíbrio
Entendendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente, pois quando um corpo está totalmente submerso dentro de um liquido, o empuxo faz com que a medida do peso seja menor do que do corpo medido fora do liquido. Então podemos obter a seguinte expressão:
= – , onde = peso real do corpo (6)
III – DESCRIÇÃO DO APARATO EXPERIMENTAL
	
Para o experimento foram utilizados os equipamentos e materiais:
Um Dinamômetro de 5 N (figura 1);
Um Sólido cilíndrico preso a um fio (figura 2);
Uma Proveta de 100ml (figura 3);
Uma Balança digital (figura 4); e
Água o suficiente para cobrir o objeto.
 
(figura 1) (figura 2) (figura 3) (figura 4)
 
IV – RESULTADOS E DISCUSSÃO DE RESULTADOS
Antes de realizar os cálculos, obtivemos a partir dos equipamentos e materiais, os valores do peso, do volume e da massa do sólido analisado.
Pelo dinamômetro:
 
Relacionando os dois pesos, temos o Empuxo:
 
	
Onde as siglas são:
	Pr = Peso Real do sólido;
	Pa = Peso Aparente do sólido (medição do peso com o sólido submerso na água);
	E = Empuxo; e 
	N = Newton (unidade de medida de força no Sistema Internacional).
Pela Balança:
	
Onde as siglas são:
	ms = Massa do sólido; e 
	g = Grama (unidade de medida de massa).
Pela Proveta:
Relacionando os dois volumes, temos o Volume do sólido:
 									 (7)
 
 
Onde as siglas são:
	Vi = Volume Inicial;
	Vf = Volume Final;
	Vs = Volume do Sólido; e 
	ml = Mililitro.
Com os valores obtidos, podemos obter a densidade do sólido através de dois métodos, um pelo empuxo e o outro pelo volume.
1º Método: Empuxo
 (8)
 
2° Método: Volume
 (9)
Onde as siglas são:
	ds = Densidade do Sólido;
	df = Densidade do Fluído;
	g/cm³ = Grama por Centímetro Cúbico; 
	ms = Massa do Sólido; e
	Vs = Volume do Sólido.
Diferença Relativa entre os dois métodos:
Tomamos com valor verdadeiro o adquirido no 2° Método, utilizando a formula de diferença relativa obtivemos o seguinte resultado.
 (10)
Onde a sigla é:
	Dr = Diferença Relativa
Padronizamos uma tolerância de ± 10%, onde nesse caso os valores medidos são aceitáveis, por estarem em concordância com a tolerância.
V – CONCLUSÃO
De acordo com os dados coletados e com os cálculos, podemos concluir que o experimento foi satisfatório, pois a diferença entre os dois métodos respeitou a margem de tolerância de ± 10%. Concluímos também que essa pequena diferença se deu pelos seguintes motivos: 
Pouca precisão dos equipamentos, possível erro de paralaxe e perda de fluido durante a experiência
VI – BIBLIOGRAFIA
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php - 18/08/2015
http://efisica.if.usp.br/mecanica/ensinomedio/empuxo/ - 18/08/2015
http://www.brasilescola.com/fisica/empuxo.htm - 18/08/2015
http://www.fisica.net/hidrostatica/principio_de_arquimedes_empuxo.php - 18/08/2015
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