Relatório de Física Experimental II - Empuxo

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Relatório de Física Experimental II
Engenharia de Produção
Nome: Maria Cristina Quintino Souza de Oliveira
Matricula: 2014.07.04.3791
Turma: 3057
Título :
- Empuxo
Objetivos :
- Calcular o empuxo em diferentes densidades.
Introdução Teórica :
	O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso, causa o efeito de leveza no caso da piscina. A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N).
Princípio de Arquimedes 
	Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) descobriu como calcular o empuxo, 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)
Observação:
	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 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.
Peso aparente 
	Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente.Peso aparente é o peso efetivo, ou seja,aquele que realmente sentimos. No caso de um fluido:
Material :
Arete ; dinamômetro (com precisão 0,02 N e máximo 2 N) ; Baker ; massa (cilindro) ; água (H2O) ; álcool etílico (CH3CH2OH) ; sal (NaCl)
Descrição do experimento:
	Com auxílio de um conjunto de Arete, foi possível apoiar o dinamômetro para que pudesse medir o peso do objeto (densidade do ar foi desprezada). O objeto foi inserido em um Baker com fluido. 1º utilizei água destilada, em 2º álcool etílico e em 3º água com sal. Com isso, foi verificado o peso aparente do objeto em diferentes densidades. 
Dados: peso do objeto = 0,62 N
 aceleração gravitacional utilizada = 10 m/s²
 Cálculos :
NA ÁGUA 
Pa = P – E => E = P – Pa => E = 0,62 – 0,18 = 0,44 N
E = d . V. g
0,44 = (1. 10 ³) . V . 10
V = 0,44 / 10 .10³ = 0,044 . 10- ³ m³
m = P / g = 0,62 / 10 = 0,062 kg
d(objeto) = m / V => 0,062 / 0,044 . 10- ³ = 1,41 . 10³ kg /m³
ÁLCOOL
Pa = P – E => E = P – Pa => E= 0,62 – 0,28 = 0,34 N
E = d . V. g
0,34 = (0,8. 10 ³) . V . 10
V = 0,34 / 8,0 .10³ = 0,0425 . 10- ³ m³
m = P / g = 0,62 / 10 = 0,062 kg
d(objeto) = m / V => 0,062 / 0,042 . 10- ³ = 1,48 . 10³ kg /m³
ÁGUA E SAL
Pa = P – E => E = P – Pa => E= 0,62 – 0,14 = 0,48 N
E = d . V. g
0,48 = (1,03 . 10 ³). V. 10
V = 0,48 / 10,3. 10³ = 0,0466 . 10- ³ m³
m = P / g = 0,62 / 10 = 0,062 kg
d(objeto) = m / V => 0,062 / 0,047 . 10- ³ = 1,32 . 10³ kg /m³
Tabela:
	
	Água
	Álcool
	Água e Sal
	(P) aparente
	0,18 N
	0,28 N
	0,14 N
	(E) empuxo
	0,44 N
	0,34 N
	0,48 N
	(V) volume deslocado
	0,044 .10 – 3 m³
	0,042. 10 –3 m³
	0,047. 10 – 3 m³
	(d) densidade
fluido
	1,0 . 10³ kg/m³
	0,8 . 10³ kg/m³
	1,01 ~ 1,03 kg/cm³
	(d) densidade
objeto
	1,41 . 10³ kg/m³
	1,48 .10³ kg/m³
	1,32 .10³ kg/m³
	
	do > df = afunda
	do > df = afunda
	do > df =
afunda
Conclusão
	Foi possível determinar com clareza a diferença entre o peso do objeto e o peso aparente. A influência da densidade do fluido na grandeza vetorial empuxo. O empuxo foi maior na solução água e sal, devido à densidade do fluido ser maior que na água destilada e no álcool. Já no álcool, o empuxo foi menor devido à densidade do fluido ser menor que na água destilada e na solução água e sal . O empuxo não depende da densidade do corpo, mas a mesma influência no volume deslocado. O que deve-se tomar cuidado é : antes de medir o peso do objeto, verificar se o dinamômetro está realmente zerado. A falta de perícia nesta etapa pode prejudicar o resultado do experimento.
Bibliografia
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php ; acessado às 23:40 do dia 06 de março de 2015;
Os alicerces da Física , Mecânica – Kazuhito; Fuke ; Carlos – editora Saraiva