Relatório 4 - Força de Empuxo

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO – CAMPUS CARIACICA
Engenharia de Produção
RELATÓRIO 4
Experimento 5 : Empuxo
Kaylla Lage Jordão
Lúcio Gomes Fontana
Raquel Luisa Silva Amorim
Sandy de Andrade
Cariacica
2018
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO…………………………………………….……………………………..03
2.OBJETIVOS……………………………………………………………………………...03
3.RESOLUÇÃO……………………………………………………………......................03
4.REFERÊNCIAS………………………………………………………………………….06
1.INTRODUÇÃO
Este experimento teve como objetivo estudar os efeitos do empuxo. Empuxo é uma força vertical exercida por um fluído em repouso (e sob a ação da gravidade) sobre um corpo total ou parcialmente submerso.
Utilizamos na prática: cilindro, béquer de 200ml, balança e dinamômetro.
2.OBJETIVOS
Medir a massa m¹ do cilindro com a balança e deduzir seu peso P¹ (incerteza da medida correspondendo a 3 dígitos). g= 9,7880,001m/s².
m¹= 62g1 P = m*g
P¹=0,61 ± 0,01N P= (0,062 0,001g) * (9,788 0,001m/s)
					P =(0,062*9,788) (0,062*9,788)*(+ )
					P= (0,606856) (0,00985)
					P= 0,610,01N
Medir o peso (P²) do cilindro com o dinamômetro usando a escala preta.
Ao usar o dinamômetro com a escala preta para medir o peso do cilindro foi encontrado o valor de:
 P² = 0,60 ± 0,02 N
Concluímos tal valor de incerteza a partir da análise do dinamômetro, em que a metade da menor medida é 0,025N. Porém, como pode haver somente um algarismo significativo, o valor usado foi 0,02N.
Verifique e discuta a consistência das duas medidas.
	É possível fazer a comparação entre P¹ e P² levando em consideração a mesma quantidade de algarismos.
P¹=0,61 ± 0,01N	P² = 0,60 ± 0,02 N
	Percebe-se que o intervalo de incerteza de P² é maior que de P¹ e pode ser justificada a partir de fatores que influenciaram as medições, como o limite de precisão da balança e da aceleração da gravidade (no caso de P¹), a escala preta do dinamômetro(que pode gerar uma precisão duvidosa devido sua grandeza) e a manipulação dos materiais usados no experimento.
	Mas, nota-se que, com os intervalos de incerteza (P¹ de 0,60 a 0,62 e P² de 0,58 a 0,62), os valores podem ser considerados iguais.
Realizar os seguintes procedimentos:
Coloque água no béquer aproximadamente até a marca de 200 ml.
Coloque o béquer na balança e tare de maneira a zerar o peso.
Mergulhe completamente o cilindro na água e meça a força no dinamômetro e a massa mostrada na balança.
Dinamômetro: 0,15 0,02N
Balança:0,0450,001 kg
(Sendo a unidade da balança em gramas, o valor foi convertido para kg)
Desenhe o diagrama de forças aplicadas no cilindro quando este se encontra totalmente imerso.	
				
T
E
P
	T = Tração do fio
	E = Empuxo
	P = Peso
Desenhe o diagrama de forças aplicadas no conjunto água-béquer.
N
E
P
N = Força normal
E = Empuxo do cilindro
P = Força peso do conjunto (água, béquer)
Determine a intensidade do empuxo com menor incerteza (ele pode ser determinado, pelo menos de duas maneiras diferentes). Explique os procedimentos utilizados para calcular essa força, e, em particular, mencione as leis ou princípios da física que foram utilizados.
Uma maneira de calcular a intensidade do empuxo é usando a fórmula:
E= p x Vsub x g 
Mas os dados são insuficientes para proceder neste cálculo, como por exemplo o volume submerso, e a incerteza seria maior devido as multiplicações.
A segunda maneira, possui uma relação com peso aparente, dada por:
 Peso Aparente= Peso real - Força de empuxo 
Sendo:
Peso Aparente: (0,16 ± 0,02)N
Peso Real: (0,60 ± 0,02)N
Ficamos com a equação a seguir:
 
Força de empuxo = Peso real - Peso Aparente
Força de empuxo = (0,60 ± 0,02) - (0,15 ± 0,02)
Força de empuxo = (0,45 ± 0,04)N 
Este valor é equivalente a reação da normal, medida na balança.
Arquimedes descobriu que ao mergulhar total ou parcialmente um corpo em um fluído em equilíbrio, este sofre a ação de uma força, denominada empuxo, a qual é vertical, para cima e a intensidade é igual a do peso do fluido deslocado. Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente, utilizado em nosso experimento, onde E=PR+PA, pois não possuíamos o volume deslocado, ficando inviável utilizar a equação de Arquimedes para o empuxo (E=p x V x g).
4.REFERÊNCIAS
Fundamentos de física vol 2, D.Halliday, 0R.Resnick, J.Walker (8a), Rio de Janeiro, LTC(2009)