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ROTEIRO Tema Experimento do Ludião Semana nº 05 Local onde acontecerá a prática Física Geral e Metrologia Disciplina (s) Fenômenos de Transporte Pontuação Data da última atualização 31/05/2020 I. Instruções e observações LEIA COM ATENÇÃO AS SEGUINTES INSTRUÇÕES E OBSERVAÇÕES 1. A atividade prática será realizada no Laboratório de Física Geral, no dia indicado pelo professor. 2. É importante o conhecimento prévio de hidrostática e Empuxo. 3. É imprescindível ter o roteiro da prática em mãos, pois as respostas serão escritas nesse roteiro e ao final da aula será entregue ao professor. II. Equipamentos, materiais, reagentes ou produtos Descrição Quantidade Garrafa pet de 2L 1 Conta gotas 2 Copo plástico 1 Água 1 litro III. Introdução Em hidrostática, podemos definir o empuxo como uma força vertical que atua sobre objetos que são parcialmente ou completamente mergulhado em fluidos, como o ar e água. Ao mergulhar total ou parcialmente um objeto em um fluido qualquer, surgirá sobre o objeto uma força denominada de empuxo, que é exercida pelo fluido e possui direção vertical e sentido para cima. Essa força também é conhecida como Princípio de Arquimedes, foi 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. Lembrando que um fluido pode ser um líquido ou um gás. Dessa maneira, podemos calcular o Empuxo por: 𝑬 = 𝒅 ∗ 𝒈 ∗ 𝑽 E – empuxo (N) g– gravidade (m/s^2) d – densidade do fluido (kg/m^3) V – volume imerso do corpo ou volume de fluido deslocado (m^3) IV. Objetivos de Aprendizagem O objetivo desse experimento é colocar em prática o fenômeno de Empuxo, que foi visto em sala de aula. De acordo com o experimento, foi observado que ao colocar o pressão em uma garrafa pet com água e um conta gotas fechada há uma movimentação do conta gostas para o fundo da garrafa, este fenômeno está relacionado ao empuxo, pois o corpo se movimentou para baixo, ou seja, recebeu um empuxo vertical para baixo, porque o peso do objeto foi maior que o empuxo sofrido, na prática, a água vai comprimir o ar que vai diminuir o empuxo sofrido, afundando o objeto. Então, através deste experimento, podemos colocar em evidência a explicação sobre empuxo dada por Arquimedes que diz: “Todo corpo mergulhado em um fluido sofre ação de uma força vertical e para cima que corresponde ao volume de líquido deslocado pelo corpo.” Porém, o resultado foi o oposto devido a densidade do objeto. https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-fluido.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/segunda-lei-newton.htm V. Experimento Ao encher a garrafa pet (até a boca da garrafa) e o copo plástico com água, deve-se pegar com o conta gotas a água que está no copo e enchê-lo até a metade. Após ter feito isso, colocar o conta gotas dentro da garrafa pet e tampar a garrafa. Em seguida, pressionar a garrafa pelas laterais fazendo com que o conta gotas que estava no topo, desça para o fundo da garrafa, e retirando a pressão que estava sendo feita, o conta gotas suba para o topo da garrafa novamente. Encher de água o conta gotas até a metade Colocar o conta gotas dentro da garrafa pet Tampar a garrafa Pressionar a garrafa nas laterais RESPONDA: 1º) “Ao mergulhar total ou parcialmente um objeto em um fluido qualquer, surgirá sobre o objeto uma força denominada de empuxo”. Como essa força também é conhecida? 2º) Formado pelo ácido e o etileno, qual ou quais são esses materiais? 3º) De acordo com o experimento, foi observado que ao colocar a pressão em uma garrafa pet com água e um conta gotas fechada há uma movimentação do conta gostas para o fundo da garrafa. Assinale a alternativa correta: ( ) O corpo se movimentou para cima ( ) Recebeu um empuxo vertical para baixo ( ) O peso foi menor que o empuxo sofrido ( ) Recebeu um empuxo horizontal para direita 4º) Foi 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. Dessa maneira, como podemos calcular o Empuxo? 5°) Quais os estados que o fluído tem que está? VI. Avaliação do experimento VII. Referências Fox, R.W., McDonald, A.T. and Pritchard, P.J.; “ Introdução à Mecânica dos Fluidos”, LTC, 6a ed. (2004) WHITE, Frank M. Mecânica dos fluidos. 6.ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill, 2010. 880p. B. R. Munson, D. F. Young, T. H. Okiishi. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos, 4° ed, Blucher
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