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ESTÁCIO - CAMPUS SÃO LUÍS DISCIPLINA: FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL II PROFESSOR: LUCIANA PONTES EXPERIMENTO: O empuxo, comprovação experimental. DATA DA REALIZAÇÃO: 14/09/2016 Alunos: Alexsandro de Jesus Ferreira Pereira Cleonilson Silva Santos Jadaías Jesus Silva Barros Nicolas Barboza Viegas Pedro Robson Sousa Aguiar Rooselly Vanessa Bastos Melo São Luis/MA 2016 SUMÁRIO 1. OBJETIVO 3 2. INTRODUÇÃO TEÓRICA 4 3. MATERIAL UTILIZADO 5 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 6 6. CONCLUSÃO 11 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 12 1. OBJETIVO Reconhecer a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso num liquido 2. INTRODUÇÃO TEÓRICA Este relatório tem o intuito reforçar um conceito físico bastante importante e presente em nosso cotidiano. De acordo com algumas fontes, sabe-se que o “Princípio de Arquimedes” explica como fluidos respondem a presença de objetos imersos neles. Como por exemplo, os submarinos, balões e entre outros, e uma série de outras maquinas construídas de acordo com a evolução da humanidade, claro, tudo pensado e programado pela cabeça do homem. Logo, tudo que foi criado tem seu funcionamento explicado, em seu âmbito fundamental e mais simples, tudo isso se explica pelo princípio em questão. A análise deste trabalho em questão divide-se de duas formas bastantes simples que são os experimentos qualitativos, aos quais podem revelar aspectos muito importantes e também assim, podendo expor as origens dos fenômenos químicos. E os experimentos quantativos que por outro lado são aqueles que utilizarão as fórmulas matemáticas e as leis para que assim possa-se dar-se a confirmação de princípios e logo também a obtenção de resultados. Princípio de Arquimedes: Todo corpo imerso em um fluido sofre ação de uma força (empuxo) verticalmente para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. (http://www.fisica.net/hidrostatica/principio_de_arquimedes_empuxo.php) (1) Sendo Vf o volume do fluido deslocado, então a massa do fluido deslocado é: M= d.V (Massa é igual a densidade, vezes o volume) Sabendo que o módulo do empuxo é igual ao módulo do peso: E = P = m.g (Empuxo (E) é igual ao Peso (P) que é igual a massa vezes gravidade) Logo, temos que: E = d. V . g (Empuxo que é igual a densidade vezes o volumes, vezes a gravidade) 3. MATERIAL UTILIZADO Corpo de prova cilíndrico; Béquer com 250 ml de água; Seringa 20 ml(sem agulha); Dinamômetro de 2 N; Tripé Universal Fig. 01 Corpo de prova (cilíndrico) Fig.02 Béquer com 250ml de água; Fig. 03 Seringa 20 ml(sem agulha); Fig.04 Dinamômetro de 2 N Fig. 05 Tripé Universal 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Passo 1: Encheu-se o béquer com uma quantidade de 250 ml de água; Fig 02 (Béquer) Passo 2: Tarou-se o dinamômetro antes de pesar o corpo de prova cilíndrico; Fig 04 (Dinamômetro) Passo 3: Com o dinamômetro balanceado, colocou-se em sua devida posição no tripé universal; Passo 4: Após a montagem realizada pesou-se o conjunto que foi formado pelo cilindro, embolo e dinamômetro, logo após antou-se o valor que foi encontrado como P(PESO DO CORPO FORA DO LIQUIDO); Passo 5: Com o béquer contendo 250ml de água, colocou-se o dinamômetro e cilindro dentro do mesmo, em seguida e anotou-se o valor informado de P(PESO APARENTE DO CORPO DENTRO DO LIQUIDO); É importante ressaltar que ao colocar o cilindro dentro do béquer que continha certo volume de agua doce, o limite que havia ali logo excedeu-se fazendo com que o volume de agua que antes era de 250 ml passasse a ser maior. Então com a ajuda da seringa, retirou-se 30 ml, fazendo com que a medida voltasse a ser 250 ml como inicialmente e também como indicara a orientadora. Fig. 5.1 Passo 6: Logo após a coleta de todos os dados, quando inicialmente o béquer continha agua doce, a orientadora auxiliou a troca dos líquidos do béquer, que logo fora substituído por água salgada; Fig.6.1 Passo 7: Colocou-se dentro do béquer 250 ml de agua salgada, o mesmo valor que continha a medida anterior. Colocou-se o dinamômetro dentro do béquer e ficou-se observando o dinamômetro e o cilindro dentro do béquer, anotou-se o valor encontrado; Fig. 7.1 Passo 8: Neste processo também é necessário lembrar que observou-se um comportamento diferente na agua salgada, para agua doce. Pois um corpo é imerso em qualquer liquido, o mesmo exerce tal força que provoca uma força que faz com que o corpo volte a sua forma inicial. Essa força que também é conhecida como como empuxo, depende muito da densidade, ou seja, quanto mais densa for a agua maior será o empuxo; Calculo do modulo da força empuxo P – PESO DO CORPO FORA DO LIQUIDO P– PESO APARENTE DO CORPO DENTRO DO LIQUIDO E – EMPUXO E = P– P E = 0,82 – 0,47 E = 0,35N 5. QUESTIONÁRIO Justifique e aparente diminuição ocorrida no peso do conjunto (embolo + cilindro) ao submergimos embolo na água (conhecido como peso aparente). A priori sabemos em fator do embasamento teórico que irá existir uma força pelo fato de que no momento que se afunda o êmbolo na água passa então a existir uma força de empuxo, o que faz com que haja a diminuição no peso. Determine o modulo da força que provocou a aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo (doravante denominada empuxo e representada por E) R: E = PCFL – PACDL E=0,82 – 0,47 0,35N (Sendo o resultado sujeito a disparidades em fator dos erros grosseiros como a distração e falta de prática dos que executam a atividade). Qual são as direções e o sentido do empuxo E? Direção vertical, sentido de baixo para cima. Crie uma situação em que são fornecidas duas das três variáveis abordadas até o momento (peso do corpo fora do líquido, peso aparente do corpo dentro do líquido ou empuxo) e determine a grandeza em falta? Um barco de massa 975 kg, fora de certo líquido, tem peso 9500 N. Apesar de parecer uma grande quantidade de massa, seu peso dentro deste líquido é de 8000 N. Para manter o barco em equilíbrio, existe uma força atuando neste corpo. Determine a força E (empuxo), que atua contrariamente à força peso do corpo. Resposta: E = PCFL - PACDL → 9500 - 8000 = 1500 N → E = 1500 N 05-Justifique o motivo pelo qual o empuxo tem de ser uma força. O empuxo é uma força e reação descrita quantitativamente pelas segunda e terceira leis de Newton. Quando um sistema expele ou acelera massa em uma direção a massa acelerada vai causando uma força igual à da magnitude, mas em sentido oposto. Pássaros normalmente conseguem o empuxo durante o voo batendo suas asas. Em engenharia mecânica, a força aplicada a uma superfície em uma direção perpendicular a essa superfície, é chamada Empuxo. 06-justifique a razão pelo qual foi utilizada a expressão “aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo” e não “diminuição do peso do corpo’ Usamos a expressão “aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo” e não “diminuição do peso do corpo”, pois o corpo não tem seu peso diminuído, mas sua força que atua sobre a superfície alterada, causando a sensação de que o corpo perdeu “peso”. Medindo o módulo do empuxo quando submergirmos a metade do êmbolo temos 0,35N. 6. CONCLUSÃO O experimento foi realizado usando o princípio de Arquimedes, no qual diz que quandoum corpo está totalmente submerso em um fluido sofre uma força cujo o nome é empuxo, que foi exercida pelo liquido sobre determinado objeto. Pode-se dizer também que este relatório dispôs-se de um leque de conhecimentos diversificados para os indivíduos que trabalharam pela sua efetuação. Diante do exposto pode-se dizer que, apesar de algumas divergências encontradas ao longo deste experimento, conclui-se que a construção deste relatório, buscou-se incumbir uma linguagem simples e precisa, visando que o mesmo possa facilitar o entendimento e despertar o interesse dos que poderão lê-lo, posteriormente. 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://www.fisica.net/hidrostatica/principio_de_arquimedes_empuxo.php https://pt.wikipedia.org/wiki/Empuxo