Relatório Empuxo

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1. OBJETIVO 
Este relatório tem como objetivo determinar a existência do empuxo em um 
determinado fluido, e efetuar a regressão linear. 
A comprovação teórica se dará por meio da comparação da expressão 
encontrada por meio de regressão linear, esta utilizada para calcular a variação do 
empuxo com o volume de líquido deslocado (Princípio de Arquimedes). 
2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
 A massa específica de um fluido, , pode ser obtida através da massa 
do mesmo em relação a seu volume, de modo a: 
 
 
 
 (
 
 
) 
Com essa grandeza pode ser obtido a massa de qualquer elemento com 
um volume determinado. 
O empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um 
corpo, sendo ele oposto ao peso. Quando um objeto com uma massa 
determinada está imerso em um fluido, observa-se um comportamento 
diferente do que quando o mesmo está ao ar livre, com isto tem-se a ideia de 
um empuxo surgindo diminuindo o efeito da força gravitacional. Este empuxo 
está diretamente relacionado à massa específica do fluído em que o objeto foi 
imerso e sua unidade no SI é o Newton (N), conforme demonstrado abaixo: 
 
Figura 2.1 - Empuxo sobre uma esfera. 
Fonte:https://www.sofisica.com.br 
 
Onde: 
 
 
 
Como o empuxo está diretamente relacionado a massa específica do 
fluido e a ideia de que quanto maior o volume deslocado do fluido maior o 
empuxo, logo: 
 
Portanto o efeito visualizado quando um objeto está em um fluido é: 
 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
 
Para o experimento realizado seguiu-se os diversos critérios e métodos 
para a montagem, para fins de convenção as unidades empregadas foram 
conforme o sistema internacional (S.I.). Primeiramente colocou-se o 
dinamômetro no apoio de sustentação, então posicionou-se o cilindro no 
extremo do dinamômetro, como indicado na figura 3.1. 
Figura 3.1 – Dinamômetro no apoio de sustentação com proveta. 
Fonte Própria. 
 
No primeiro experimento posicionou-se uma proveta com 400 mL de 
água, verificou-se o peso P do embolo e o empuxo proporcionado pela água é 
zero, e aos poucos o êmbulo foi mergulhado na proveta, deslocando a água, 
com isso identificou-se a medida do peso aparente no dinamômetro. A 
diferença entre peso inicial e valor verificado no embolo corresponde ao 
empuxo E. 
A leitura foi efetuada de 5 em 5 mL de volume deslocado, como 
mostrado na figura 3.2, e com isso anotou-se o valor aferido no dinamômetro 
preenchendo uma tabela com os valores experimentais. Os valores de força 
são dados em Newton e o volume em mililitros, que é equivalente a 
centímetros cúbicos. 
Desta forma a tabela da medição com água ficou dada por: 
Tabela 1 – Volume deslocado na água. 
Medida 
Volume “V” (mL) 
(deslocado) 
Peso “P'” (aparente) Empuxo “E” (E = P - P') 
Peso (N) Incerteza Empuxo (N) Incerteza 
1 0 P = 0,44 0,01 0 0 
2 5 0,38 0,01 0,06 0,014 
3 10 0,34 0,01 0,10 0,014 
4 15 0,28 0,01 0,16 0,014 
5 20 0,22 0,01 0,22 0,014 
6 25 0,16 0,01 0,28 0,014 
7 30 0,10 0,01 0,34 0,014 
Fonte Própria. 
A incerteza para o peso utilizada foi de acordo com a graduação do 
dinamômetro, utilizando-se de de incerteza, ou seja, uma graduação 
acima ou abaixo, peso inicial aferido foi: 
 
Para cada medição foi anotado um valor de peso aparente, e com isso 
pode ser calculado o empuxo, pela equação abaixo: 
 
Este experimento foi realizado mais uma vez, repetindo-se os mesmos 
procedimentos. Entretanto foi utilizado o álcool como fluido, os valores da 
segunda medição estão na tabela abaixo: 
 
Tabela 2 – Volume deslocado no Álcool. 
Medida Volume “V” (mL) Peso “P'” (aparente) Empuxo “E” (E = P - P') 
(deslocado) Peso (N) Incerteza Empuxo (N) Incerteza 
1 0 P = 0,44 0,01 0 0 
2 5 0,40 0,01 0,04 0,014 
3 10 0,34 0,01 0,10 0,014 
4 15 0,30 0,01 0,14 0,014 
5 20 0,26 0,01 0,18 0,014 
6 25 0,22 0,01 0,22 0,014 
7 30 0,18 0,01 0,26 0,014 
Fonte Própria. 
 Para determinar a massa específica dos fluidos utilizados foram 
utilizadas as equações abaixo descritas bem como a regressão linear: 
 
Percebe-se que: 
 
 De acordo com os gráficos de regressão linear abaixo temos a relação 
do empuxo com o volume deslocado de líquido. 
Gráfico 1 – Empuxo x Volume deslocado em água. 
Fonte – Origin. 
 
Gráfico 2 – Empuxo x Volume deslocado em álcool. 
Fonte – Origin. 
 
 Através das equações e dos dados dos gráficos, parâmetros A e B, 
pode-se determinar o valor da densidade volumétrica da água e do álcool: 
 (
 
 
) (
 
 
) 
 E como o empuxo é diretamente proporcional à massa específica, logo o 
empuxo da água será maior que o empuxo do álcool, como mostrado nos 
gráficos. 
Figura 3.2 – Experimento utilizando água. 
Fonte Própria. 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Com este experimento pode-se verificar a veracidade das equações da 
empuxo e princípio de Arquimedes, e com o uso da regressão linear pode ser 
feita uma função característica para cada sistema obtendo uma reta para que 
seja feita uma análise dos resultados experimentais de forma simplificada e 
linear, bem como a massa específica de determinado fluido através dos 
coeficientes da mesma. 
A partir do experimento pode-se obter maior conhecimento dos 
instrumentos do laboratório e também comprovar que quanto maior a massa 
específica, maior será o empuxo sobre o corpo no fluido. 
 
 
6. REFERENCIAS 
 
Sears & Zemansky; YOUNG, Hugh D. & FREEDMAN, Roger A. FÍSICA 1: 
Mecânica, 12º Edição. São Paulo, 2008. 
 
RESNICK, Robert, HALLIDAY, David & WALKER, Jearl. FUNDAMENTOS DE 
FÍSICA: Mecânica, Volume 1 e 2, 6º Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2002. 
 Empuxo. Disponível em: 
<https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empux
o.php>.