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Eduardo Jorge Gomes – turma 3031 – mat.: 201402167131 Pág.1de8 Universidade Estácio de Sá 2º RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II EXPERIÊNCIA: 2 EMPUXO (Água Pura – Água Salgada – Álcool). Curso: Engenharia Mecânica – 3º Período_2015.1 Professor: Nelson Souza Matéria: Física Experimental II Aluno: Eduardo Jorge Gomes Matricula: (201402167131) Local e Data: Rio de Janeiro, 13 de Março de 2015 Eduardo Jorge Gomes – turma 3031 – mat.: 201402167131 Pág.2de8 1. INTRODUÇÃO: Quando retiramos algo de dentro de um vasilhame cheio de água ou até mesmo quando estamos brincando dentro de uma piscina, temos a sensação de que o que está mergulhado na água está mais leve. Tal fato ocorre devido à ação de uma força vertical dirigida para cima. Essa força é denominada de empuxo. Isto ocorre, pois todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de uma força vertical para cima, o empuxo, igual ao peso do líquido deslocado, então, a impressão que nós temos do corpo ser mais leve, é chamado de peso aparente, que resulta da subtração entre o peso real menos o empuxo. 2. OBJETIVO DESTA EXPERIÊNCIA: Os objetivos da realização destes experimentos são que ao final do experimento poderemos pro var os resultados obtidos por Arquimedes, que são: Identificar o empuxo como aparente diminuição da força peso de um corpo submer so num líquido; Reconhecer a veracidade da afirmação “Todo corpo mergulhado em um fluido fica submetido à ação de uma força vertical, orientada de baixo para cima, denominada empuxo, de módulo igual ao peso do volume do fluido deslocado.” Reconhecer a dependência do empuxo em relação à densidade do líquido desloca do (mantendo o mesmo corpo submerso); Determinar experimentalmente a densidade de um sólido através do empuxo sofrid o por ele ao ser submerso na água. Eduardo Jorge Gomes – turma 3031 – mat.: 201402167131 Pág.3de8 Materiais Material Utilizado nesta experiência: ÁLCOOL ÁGUA SAL Dinamômetro Arete Embolo do cilindro Cilindro de Arquimedes oco Becker Eduardo Jorge Gomes – turma 3031 – mat.: 201402167131 Pág.4de8 3. EMBASAMENTO TEÓRICO O princípio de Arquimedes pode ser resumindo da seguinte maneira: todo corpo imerso total ou parcialmente num líquido recebe uma força vertical, de baixo para cima, igual ao peso da porção de líquido deslocado. E = Empuxo α = Densidade do líquido (Kg/m³) g = Gravidade (10m/s²) Vd = Volume líquido deslocado pelo sólido (m³) M = Massa dp sólido (Kg) αs = Densidade do sólido (Kg/m²) V = Volume do sólido (m³) Fórmulas: E = α . Vd . g α = m . g 𝛼 = 𝑚 𝑣 E = PCFL − PACDL Parâmetros: Densidade da água: 1,00 g/cm³ Densidade da água salgada: 1,017 g/l Densidade do álcool: 0,790 g/l Eduardo Jorge Gomes – turma 3031 – mat.: 201402167131 Pág.5de8 4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Para exercermos nosso experimento usamos o dinamômetro preso ao arete onde foi zerado a escala do mesmo, foi fixado o cilindro de Arquimedes ao dinamômetro, de forma que após o estiramento da mola do dinamômetro o cilindro ficasse a aproximadamente 1mm da base, verificamos e anotamos o peso do cilindro fora do líquido (PCFL). Em seguida foi colocado 250ml de água pura no Becker e mergulhado o cilindro no mesmo, verificando e anotando o valor do peso aparente do cilindro submerso (PACDL), retiramos e medimos também a quantidade de líquido deslocado dentro do Becker pela introdução do cilindro, assim obtemos o valor de deslocamento de líquido (Vd). Retornamos com a quantidade de água pura ao Becker e acrescentamos sal a esta água, assim repetimos os passos realizados com a água pura e verificamos e anotamos os valores de (PACDL) e (Vd). Retiramos toda a água salgada do Becker e colocamos álcool etílico, assim repetimos os passos realizados com a água pura e água salgada. Eduardo Jorge Gomes – turma 3031 – mat.: 201402167131 Pág.6de8 5. RESULTADOS OBTIDOS Tabela de dados obtidos: TABELA E GRÁFICOS DENSIDADE DA ÁGUA PURA (α): g/cm³ 1,00 DENSIDADE ÁGUA SALGADA (α): g/lg/l 1,017 DENSIDADE ÁLCOOL ETÍLICO (α): g/l 0,790 VOLUME: 0,250 L VOLUME: 0,250 L VOLUME: 0,250 L PCFL (N) PACDL (N) Vd (M³) GRAVIDADE (M/S²) PCFL (N) PACDL (N) Vd (m³) GRAVIDADE (M/S²) PCFL (N) PACDL (N) Vd (m³) GRAVIDADE (M/S²) 0,82 0,42 0,040 10,00 0,82 0,38 0,043 10,00 0,82 0,52 0,038 10,00 GRÁFICO EMPUXO x VOLUME PARA OS TRÊS TIPOS DE LÍQUIDOS ÁGUA PURA ÁGUA SALGADA EMPUXO: E = PCFL - PACDL E = α . Vd . g E = PCFL - PACDL E = α . Vd . g EMPUXO: ÁLCOOL ETÍLICO EMPUXO: 0,30 E = PCFL - PACDL E = α . Vd . g 0,40 0,40 0,44 0,44 0,30 0,300 0,400 0,440 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,035 0,037 0,039 0,041 0,043 0,045 EM PU XO (N ) VOLUME M³ EMPUXO x VOLUME EMPUXO Eduardo Jorge Gomes – turma 3122 – mat.: 201402167131 Pág.7de 8 6. CONCLUSÃO: O experimento realizado e com o Princípio de Arquimedes, quando um corpo está totalmente submerso em um fluído, uma força de empuxo exercida pelo líquido age sobre o sistema e essa força é direcionada para cima. Sendo assim, tem-se a impressão que o peso do conjunto submerso diminui, sendo que o corpo continua com o mesmo peso e o que diminui é o peso aparente do conjunto. Ficou notório também que tendo um corpo de massa x em soluções de densidades distintas o empuxo torna-se diferente, logo, a densidade influencia diretamente no empuxo e no peso aparente do objeto. BIBLIOGRAFIA: http://www.alunosonline.com.br/fisica/equacoes-movimento-queda-livre.html http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/queda-livre/queda-livre. php http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/queda-livre.htm http://grupnove.blogspot.com.br/2012/06/formulas-de-queda-livre-e-lancamento.html
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