Lab Fisica 2 exp 1 empuxo

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE FÍSICA ARMANDO DIAS TAVARES
DEPARTAMENTO DE FÍSICA AMPLICADA E TERMODINÂMICA
FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL II OU FÍSICA VI
HIDROSTÁTICA
Professora: Catarine Canellas
Matheus Moreira dos Santos – 201710058811 (Turma 7)
Bruno Henrique de Oliveira – 201710059711 (Turma 7)
MARÇO – 2019
Introdução Teórica
A Hidrostática é um ramo da física que estuda as características dos fluidos em repouso, fluidos esses que podemos definir como sendo qualquer substância que assume a forma de do recipiente.
Entre algumas propriedades físicas dos fluidos iremos utilizar algumas das mais importantes, sendo densidade e empuxo.
Densidade é a relação entre a massa e o volume do fluido ou material a uma determinada temperatura.
Empuxo é a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo em sentido oposto ao Peso.
Sendo esse o Empuxo Teórico.
Onde:
 
Essa força chamada de Empuxo pode ser descrita pelo teorema de Arquimedes.
Princípio de Arquimedes: quando um corpo está parcial ou totalmente submerso em um fluido existe uma força de baixo para cima igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo.
Em que 
Com isso podemos definir alguns valores para o experimento. 
Tratando o Volume do Cilindro como:
r = raio do cilindro;
h = altura do cilindro;
E:
E o Peso Real Teórico sendo:
Definimos anteriormente o valor do Empuxo Teórico, definiremos o valor do Empuxo Experimental sendo:
Sendo: 
 No qual é medido a partir da leitura do dinamômetro com peso fora d’água.
No qual é medido a partir da leitura do dinamômetro com o peso submerso.
 
Por fim precisamos definir a formula de erro para cada medida achada, entre real e experimental. Podendo definir como:
Esse valor é dado em porcentagem.
Objetivo
Determinar o empuxo sofrido por um corpo imerso em água aplicando o Princípio de Arquimedes.
Materiais e Métodos
Material Utilizado
	 
	Quant.
	Descrição
	M1
	1
	Dinamômetro
	M2
	1
	Paquímetro
	M3
	1
	Becher
	M4
	2
	Cilindros Metálicos
	M5
	1
	Linha
	M6
	1
	Balança
	M7
	-
	Água
	M8
	1
	Suporte metálico para Dinamômetro
	M9
	1
	Base metálica para os cilindros 
	M10
	4
	Parafusos de rosca 
	M11 
	2
	Parafusos de sustentação 
Esquema experimental
Suporte 
Metálico
Cilindro Metálico
Balança
Paquímetro 
Dinamômetro
Becher
Procedimentos experimentais
Montar a base para o experimento 
Para isso usar a base metálica e colocar os dois cilindros metálicos em seus furos e com a ajuda de parafusos fincar eles na base, após posicionar os parafusos de sustentação, colocar o suporte metálico para o dinamômetro entre os dois cilindros metálicos. Inserir o dinamômetro de modo que ele fique alinhado e no meio da estrutura, certificar de que todos os equipamentos foram alinhados e disposto de modo correto.
Realizar a aferição da massa do Cilindro.
Usar a balança para determinar a massa do cilindro, posicione a balança em uma superfície estável e ligar sem nada nela para ter sua massa 0, em seguida pousar o cilindro na balança e anotar a massa do objeto. 
Determinar as medidas do cilindro, tais como altura e diâmetro para achar seu volume.
Nesse passo utilizaremos o paquímetro para medir altura e diâmetro do cilindro e com essas medidas em mão, calcular o volume do cilindro, essa dimensão é usada no calculo do empuxo como volume deslocado do fluido, para tal medidas o paquímetro usa um mecanismo com precisão de duas casas decimais.
Calcular o Peso Real Teórico.
Utilizando a massa adquirida e com a gravidade determinada pelo experimento para estabelecer o peso real teórico.
Determinar o peso real experimental através do dinamômetro com o corpo fora d’água.
Para o cálculo do peso utilizar o dinamômetro, envolver com a ajuda de uma linha o cilindro e amarrar firme para ter seu peso, prender a linha no dinamômetro e deixar ele determinar a partir de uma mola que se distende as medidas do peso real experimental em newtons do objeto. Prestar atenção na determinação da medida para ser exato o campo de visão precisa estar 90 graus com o dinamômetro. 
Calcular o Erro para o Peso Real.
Essa etapa será estipulada pelo calculo dos pesos teórico e experimental juntos, calculando em modulo o valor experimental dividido pelo valor teórico multiplicando por cem, com isso é possível determinar o erro percentual do peso real. 
Calcular o empuxo teórico.
Calculo do empuxo através de sua formula já escrita no item 1, guardar a informação para os próximos procedimentos 
Determinar o Peso Aparente do corpo totalmente submerso usando o dinamômetro.
Um procedimento parecido com o do calculo do peso real experimental, porem nessa etapa o cilindro devera estar submerso no fluido dentro do bécher, certificar de o objeto estar todo submerso para não ter erro de cálculo. Cilindro devera estar na linha presa ao dinamômetro para poder medir com a mola em newtons o peso aparente do objeto.
Determinar o empuxo experimental.
O empuxo experimental deverá ser obtido a partir da subtração do peso aparente do peso real experimental, essa informação vai ser usada para o calculo do erro percentual do empuxo.
Calcular o Erro para o Empuxo.
O último procedimento do nosso experimento vai ser o calculo do erro percentual do empuxo que deve ser assim como o do peso calculo em modulo, com o valor do empuxo experimental menos o valor teórico, dividido pelo valor do empuxo teórico e no fim tudo multiplicado por cem. Assim obterá o valor do erro para a realização das questões.
Resultados e Discussão
 Dados Experimentais
	Cilindro
	Altura
	0,0503 m
	Diâmetro
	0,0131 m
	Volume
	6,7761x10^-6 m³
	Massa
	51,5x10^-3 Kg
	Cilindro 
	Peso Real Teórico 
	5,037 x 10^-1 N
	Peso Real Experimental 
	4,8x10^-1 N
	Erro % Peso Real
	4,70%
	Empuxo Teórico
	6,6266x10^-2 N
	Peso Aparente
	4,2x10^-1 N
	Empuxo Experimental
	0,6x10^-1 N
	Erro % Empuxo
	9,36%
 Cálculos
	
Conclusão
Por meio dos cálculos, nota-se que o objetivo do experimento foi alcançado, já que a comparação entre os métodos não houve diferenças discrepantes entre os resultados, de pesos e como podemos ver o peso aparente se torna mais “leve” quando em um fluido como a água, chegando assim ao objetivo de determinar o empuxo de um corpo imerso em água através do Princípio de Arquimedes.
Questões
Bibliografia 
Halliday. Fundamentos da Física. Volume 2 – 8ª edição
- Definições de Fluidos e densidade:
Roberto, Nolton, Fiorotto. Físico-química. Propriedades da Matéria, Composição e Transformações. Érica, 2014.
- Fórmulas usadas para média, incertezas e desvios:
Domiciano, J. B., Juraltis K. R., Introdução ao laboratório de Física Experimental, Departamento de Física, Universidade Estadual de Londrina, 2003.
Vuolo, J. H. – Fundamentos da Teoria de Erros – Ed. Edgard Blücher, São Paulo, 1992.