Relatório Empuxo e Massa especifica

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Campus: Santa Cruz 
Disciplina: Física teórica experimental II 
Professor: Maurício Quelhas Antolin 
Turma: 3033 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EMPUXO E MASSA ESPECIFICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Igor de Jesus Mange Eutimio 
Lavínia Ferraro Ferreira 
Pablo Rodrigues dos Santos 
Yuri Fernandes de Jesus Dico 
 
 
 
 
Santa Cruz, Rio de Janeiro 
Março/2018. 
Física 2 – Fluido 
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1. Objetivo 
Determinar a massa especifica e a força de 
empuxo dos fluidos. (água sem sal e água com sal, 
álcool). 
 
2. Introdução 
• Fluido 
Um fluido é uma substância que pode escoar e 
assume a forma do recipiente em que é posto. Ele é 
incapaz de resistir uma força paralela a sua 
superfície, ou seja, ele não suporta uma tensão de 
cisalhamento (tensão aplicada por forças em 
sentidos iguais ou opostos, direções semelhantes e 
densidades diferentes). 
 
• Massa específica (Densidade) 
É uma grandeza física que indica a concentração 
da massa de uma substancia em um volume. É 
definida por: 
 
Onde: 
m= massa (kg) 
v= volume (m³) 
d ou ρ = Massa Específica/Densidade (kg/m³) 
 
• Princípio de Arquimedes (Empuxo). 
Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, 
inventor e astrônomo grego Arquimedes (287a.C. 
- 212a.C.) quem descobriu como calcular o 
empuxo. 
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. 
 
 
Assim: 
 
onde: 
= Empuxo (N) 
 = Densidade do fluido (kg/m³) 
= Volume do fluido deslocado (m³) 
G = Aceleração da gravidade (m/s²) 
 
• Peso aparente 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: 
 
 
3. Material utilizado e montagem experimental 
2.1 Materiais utilizados: 
 
• Dinamômetro; 
• Cilindro; 
• Régua; 
• Baker; 
• Água; 
• Sal. 
 
2.2 Montagem experimental 
 
 
Figura 1: Baker com água 
 
Física 2 – Fluido 
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Figura 2: Dinamômetro (instrumento usado para 
medir o peso em Newton) 
 
 
Figura 3: Cilindro 
 
 
Figura 4: Esquema montado 
4. Procedimento 
Passo a passo: 
1. Utilizando a régua, o cilindro foi mensurado. 
Achou-se 7,3 cm de altura e 1,4 cm de raio. 
2. Obteve-se o valor do seu volume com a 
fórmula: 𝑉 = 𝜋𝑟2 ∗ ℎ. 
3. A partir de uma regra de três transformou-
se o valor do volume de cm³ para m³. 
4. Utilizando os materiais necessários, montou-
se o esquema conforme figura 4 para aferir o peso 
aparente do cilindro dentro do Baker com água e 
depois com água com sal e posteriormente com 
álcool. 
5. Utilizando os materiais necessários, montou-
se o esquema desta vez sem inserir o cilindro no 
fluido foi aferido o peso do cilindro. 
6. Empregando a fórmula: achou-
se o valor de empuxo dos fluidos (água, água com 
sal, álcool). 
7. Empregando a formula: 
achou-se a densidade dos fluidos (água, água com 
sal e álcool.) 
 
 
Cálculos: 
 
Altura do cilindro = 7,3 cm 
Raio do cilindro = 1,4 cm 
 
𝑉𝑐 = 𝜋𝑟2 ∗ ℎ = 3,14 * (1,4) ² * 7,3 = 44,92 cm³ 
 
1m3
x
=
106 cm3
44,92 cm3
 x = 4,492 ∗ 10−5 m³ 
 
 • Empuxo (água) 
 
 0,2 = +0,64-E 
 E = 0,64-0,2 
 E = 0,44N. 
 
 • Empuxo (Agua com sal) 
 
 0,14 = 0,64-E 
 E = 0,64-0,14 
 E = 0,5N. 
 
 • Empuxo (Álcool) 
 
 0,3 = 0,64-E 
 E = 0,64-0,3 
 E = 0,34N. 
 
• Massa específica (água) 
 
 dF =
E
V∗g 
 
Física 2 – Fluido 
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 dF = 
0,44
 4,492∗ 10−5∗9,81
 = 998,49Kg/m³. 
 
 
• Massa específica (água com sal) 
 
 
 dF =
E
V∗g 
 
 
 dF = 
0,5
 4,492∗ 10−5∗9,81
 = 1.135Kg/m³. 
 
 
 
 
 
 
• Massa especifica (Álcool) 
 
 dF =
E
V∗g 
 
 
 dF = 
0,34
 4,492∗ 10−5∗9,81
 = 771,56Kg/m³. 
 
 
5. Resultados. 
Tabela 1: Resultado do Experimento 
 
 Água 
Água com 
sal 
 
álcool 
Unidade 
 Peso do 
Cilindro 0,64 0,64 
 
0,64 
N 
Densidade 998,49 1.135 
 
771,56 
Kg/m³ 
Empuxo 0,44 0,5 
 
0,34 
N 
 
Peso Aparente 0,2 0,14 
 
0,3 
 
N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2: tabela de densidade dos fluidos. 
 Densidade Unidade 
Água 998,23 Kg/m³ 
Água com sal 1,010 – 1,035 Kg/m³ 
Álcool 790 Kg/m³ 
 
6. Conclusão 
De acordo com a teoria física sobre massa 
especifica e o princípio de Arquimedes(empuxo), os 
resultados obtidos foram de certa forma coerentes, 
pois a massa específica da água e da água com sal e 
do álcool foram muito próximos aos resultados 
encontrados em tabelas de densidades dos fluidos 
tendo em vista pouca diferença ou diferença quase 
nula entre os valores obtidos experimentalmente e os 
valores obtidos teoricamente através de tabelas 
encontradas em sites e livros em geral. 
E essa diferença entre os valores obtido 
experimentalmente e os valores obtidos teoricamente 
deve-se a no caso da agua com sal a quantidade de 
sal colocado na agua que pode variar e no caso do 
álcool pelo fato de ser uma substancia que evapora 
passando assim do estado liquido para o gasoso 
perdendo assim densidade e tendo assim pequenas 
alterações nos resultados. 
 
7. Bibliografia 
WIKIPEDIA,Tensão de Cisalhamento. Disponível 
em: < 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_de_cis
alhamento 
>. Acesso em: 03 mar. 2018 
 
JUNIOR, joab silas da silva. Mecânica. Disponível 
em < 
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/empuxo.
htm>. Acesso em 12 de mar. 2018 
 
"Empuxo" em Só Física. Virtuous Tecnologia da 
Informação, 2008-2018. Consultado em 14/03/2018 
às 11:45. Disponível na Internet 
em http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/
EstaticaeHidrostatica/empuxo.ph 
 
SANTOS, Rafael Francisco dos. Massa específica 
de um fluido. Disponível em:< 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA51EAA/
massa-especifica-fluido-fisica>. Acesso em 10 de 
mar 2018 
 
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/alman
aque/271-densidade-de-alguns-liquidos-a-20-graus-
celsius.html.tabela de fuidos.
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