Princípio de Arquimedes e Empuxo

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE SÁ
Física Experimental II.
Prof. Robson Cavalcante
EMPUXO
Joice Nadir dos Santos 
Rodrigo Cuello (Matricula 20170825238-1)
Taisson
São Jose.
6 de outubro de 2017.
 
Introdução
O empuxo do liquido é uma força vertical para cima, que empurra para a superfície o corpo que estiver imerso. Foi o grego Arquimedes (282 -212 AC) que descobriu essa força, dizem que foi ao tomar banho, ele percebeu que o peso de seu corpo ficava mais leve, e então entendeu a existência do empuxo e criou o Princípio Arquimedes.
 	Arquimedes de Siracusa foi um matemático, físico, engenheiro, inventor, e astrônomo grego. Embora poucos detalhes de sua vida sejam conhecidos são suficientes para que seja considerado um dos principais cientistas da Antiguidade Clássica.
 Este trabalho é resultado de uma pratica realizada em laboratório, dando início com aula teórica e posteriormente seguindo ao laboratório para experimentos práticos. Através da pratica foram retiradas aferições para a conclusão deste, tendo também revisão de literatura, materiais e métodos.
2. objetivo
Nesse experimento busca-se demonstrar experimentalmente o princípio de Arquimedes. O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo com sentido oposto à força Peso.
 
3. TEORIA 
Quando mergulhamos um corpo qualquer em um líquido, verificamos que este exerce sobre o corpo uma força de sustentação, isto é uma força dirigida para cima, que tende a impedir que o corpo afundasse no líquido. Você já deve ter percebido a existência desta força ao tentar mergulhar, na água um pedaço de madeira, por exemplo. É também esta força que faz com que uma pedra pareça mais leve quando imersa na água ou em outro líquido qualquer. 
Esta força vertical, dirigida para cima, é denominada empuxo do líquido sobre o corpo mergulhado.
.
Consideramos um corpo mergulhado em um líquido qualquer. Com o já sabemos, o líquido exercerá forças de pressão em toda a superfície do corpo em contato com este líquido. Com o a pressão aumenta com a profundidade, as forças exercidas pelo líquido, na parte inferior do corpo, são maiores do que as forças exercidas na parte superior. A resultante destas forças, portanto, deverá ser dirigida para cima. É esta resultante que representa o empuxo que atua no corpo, tendendo a impedir que ele afundasse no líquido.
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 a este campo, aplicado pelo fluido, cuja intensidade é igual à intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo. 
Onde: 
 
Em que:
E =Empuxo (N) 
df =Densidade do fluido (kg/m³) 
VfD =Volume do fluido deslocado (m³) 
g =Aceleração da gravidade (m/s²) 
Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente, que é o responsável, no exemplo dado da piscina, por nos sentirmos mais leves ao submergir. Peso aparente é o peso efetivo, ou seja, aquele que realmente sentimos. No caso de um fluido:
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 o fluido:
 Se: 
Densidade do corpo > densidade do fluido: o corpo afunda. 
Densidade do corpo = densidade do fluido: o corpo fica em equilíbrio com o fluido. 
Densidade do corpo < densidade do fluido: o corpo flutua na superfície do fluido.
4. material utilizado
01 cilindro maior;
01 cilindro menor;
01 Becker com agua 
Dinamômetro
5. Metodologia
Primeiramente deve-se realizar a montagem do equipamento segundo a figura e ajustar o zero do dinamômetro. Logo se deve pendurar o cilindro na parte inferior do primeiro cilindro e anotar o valor indicado no dinamômetro, repete-se o procedimento só que agora com realiza-se a medição com o cilindro mergulhando em um Becker com água. Todos os passos citados acima devem ser refeitos com o cilindro menor a esfera menor e a esfera maior.
6. resultados medidos
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
PESO REAL
	OBJETO
	PESO REAL (medido com o dinamômetro)
	Cilindro Maior
	0,49 N
	Cilindro Menor
	0,22 N
	Esfera Menor
	0,24 N
	Esfera Maior
	0,67 N
2 – PESO APARENTE
	OBJETO
	PESO APARENTE 
(medido com o dinamômetro)
	Cilindro Maior
	0,41 N
	Cilindro Menor
	0,20 N
	Esfera Menor
	0,20 N
	Esfera Maior
	0,60 N
3 – EMPUXO = PESO REAL – PESO APARENTE
	OBJETO
	EMPUXO
	Cilindro Maior
	0,08 N
	Cilindro Menor
	0,02 N
	Esfera Menor
	0,04 N
	Esfera Maior
	0,07 N
4 – VOLUME DO OBJETO
A-
B- 
C - 
D - 
	OBJETO
	VOLUME
	Cilindro Maior
	
	Cilindro Menor
	
	Esfera Menor
	
	Esfera Maior
	
5, 6, 7, 8 – MASSA, DENSIDADE DO OBJETO E TABELA DE DADOS.
A - 
B- 
C - 
D - 
	OBJETO
	PESO REAL
	PESO APARENTE
	MASSA
	EMPUXO
	VOLUME
	DENSIDADE
	A - Cilindro Maior
	0,49 N
	0,41 N
	
	0,08 N
	
	
	B - Cilindro Menor
	0,22 N
	0,20 N
	
	0,02 N
	
	
	C - Esfera Menor
	0,24 N
	0,20 N
	
	0,04 N
	
	
	D - Esfera Maior
	0,67 N
	0,60 N
	
	0,07 N
	
	
CALCULO DO ERRO
7. PERGUNTAS 
Os valores do empuxo são diferentes pra cada caso? Por quê?
 Quais são a direção e o sentido do empuxo?
Discuta a situação que ocorre quando a densidade de um objeto imerso em um fluido é a mesma densidade do fluido? Justifique sua resposta.
 Qual e a justificativa de aparente diminuição do peso dos objetos ao serem submersos nos líquidos?
Ao mergulhar o corpo na agua (totalmente submerso) em varias profundidades diferentes o que ocorre com a indicação do dinamômetro?
Existe diferença na leitura do dinamômetro quando o corpo se encontra totalmente submerso a profundidades diferentes?
Por que a força de empuxo sobre o corpo submerso atua pra cima? Quais fatores interferem na força de empuxo?
A força de empuxo foi a mesma pra os corpos? Justifique a sua resposta.
 
  
 
8. CONCLUSÃO
Ao imergimos o objeto na agua observamos que a medição do dinamômetro sofreu certa variação. Isto se deu porque a força empuxo “empurrou” o objeto para cima, tornando-o aparentemente mais leve dentro da água do que quando estava somente no ar. Ao fazermos o mesmo procedimento para os outros objetos também notamos este efeito. Com as diversas aferições concluímos que quanto maior é o volume do objeto maior será o seu empuxo e este por sua vez aumenta o diminui em razão da densidade do liquido no qual o objeto terá sido colocado. Portanto quanto maior a densidade do liquido e maior for o volume deslocado do objeto tanto maior será o empuxo.
9. BIBLIOGRAFIA
INFOESCOLA. empuxo disponível em: 
<http://www.infoescola.com/fisica/empuxo/> acesso em 04/10/17.
SO FISICA. empuxo disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php> acesso em 04/10/17.