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Princípio de Arquimedes - Empuxo Ashley de Souza Martins Centro Universitário Uninter Pap – Clóvis Beviláqua, 260 – CEP: 65045-210– São Luis – Maranhão - Brasil e-mail: ashleydesouzamartins@outlook.com Resumo: Exploraremos o princípio de Arquimedes, e o efeito de empuxo que pode ser observado quando um corpo esta submerso em algum tipo de líquido, com isso influenciando o peso e as características desse corpo. Palavras chaves: Arquimedes, empuxo, experimento, hidrostática, força, princípio Introdução Quando observamos um corpo que esta submerso em um líquido temos a sensação de que ele fica mais leve, por exemplo o fato de que cubos de gelo boiam quando imersos em um copo de água. Esses acontecimentos são atribuídos ao princípio de Arquimedes. Ele é o que rege a teoria da Hidrostática, que é o estudo dos fluidos que estão em equilíbrio estático ou dinâmico. Esse princípio nos diz que todo corpo totalmente ou parcialmente imerso em um líquido, está sujeito a uma força verticalmente de baixo para cima, essa força é chamada de força de empuxo. Essa força é igualmente proporcional ao peso do volume do líquido deslocado pelo corpo. Iremos, então, analisar como essa força de empuxo trabalha em diferentes situações. Procedimento Experimental No Primeiro experimento podemos comprovar na prática a existência da força de empuxo. Usando um dinamômetro com um cilindro oco, um cilindro maciço e um béquer com água podemos observar os efeitos do empuxo. Questionário 1-Justifique a aparente diminuição ocorrida no peso do conjunto (cilindro maciço + recipiente transparente) ao colocar o cilindro maciço na água. Calibrando devidamente o dinamômetro e com o cilindro oco ele ira marcar zero. Ao pendurarmos o cilindro maciço debaixo do recipiente transparente e ambos ligados ao dinamômetro observaremos ele marcar o valor de 0,8N. mailto:ashleydesouzamartins@outlook.com Mergulhando o cilindro maciço dentro do béquer com água poderemos observar a alteração do valor no dinamômetro, onde ele estará agora marcando 0,2N.Essa diferença é a força de empuxo provocada pelo fluido, pois ela tem a mesma direção, mas o sentido oposto ao da gravidade. No segundo experimento colocamos água no cilindro oco e acompanhado do cilindro maciço é possível observar um valor diferente do anterior. Com água dentro do cilindro oco o dinamômetro volta a marcar 0.8N, mesmo estando dentro do béquer com água. Com base nisso: 2-Por que o valor do peso marcado pelo dinamômetro, após colocar água no cilindro oco, retorna exatamente ao valor do cilindro maciço quando não estava imerso na água? A força de empuxo é de baixo para cima, com uma intensidade que é igual ao volume que é deslocado dentro do béquer. Por isso que o volume e a densidade colocado dentro do cilindro oco equivale ao valor do volume e densidade que é deslocado dentro do béquer, fazendo com que o valor do dinamômetro retorne ao 0,8N 3-Se o volume do cilindro oco fosse consideravelmente maior que o do cilindro maciço o comportamento do dinamômetro seria igual ao da questão anterior? Explique. Não, pelo fato de que o volume e densidades colocadas dentro do cilindro oco seriam maiores, fazendo com que o valor do dinamômetro fosse maior que 0,8N 4 -Determine o módulo da força que provocou a aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo, denominada empuxo E. E = PCFL- PACDL Onde: PACDL = Peso aparente do corpo dentro do líquido PCFL = Peso aparente do corpo fora do líquido Com os valores que já obtemos fica simples encontrar o valor da força de empuxo, pois PACDL= 0,2N e PCFL= 0,8N, fazendo as contas: E=0,8N-0,2N E=0,6N Com isso temos que a força de empuxo é de 0,6N. 5-Justifique o motivo pelo qual usamos a expressão “aparente diminuição sofrida pelo peso do corpo” e não “diminuição do peso do corpo”. Pelo fato de que o valor do peso não se altera, mas o que diminui e a força resultante que está atuando sobre ela. Agora existe uma força contraria agindo sobre ela, fazendo com que tenha a impressão de um peso menor. Conclusão: Durante esses estudos e experimentos podemos observar claramente os efeitos do empuxo sobre um corpo e suas muitas variantes. O estudo do princípio de Arquimedes tem uma grande importância prática, não somente na teoria, mas ela ira ajudar como em projeto de embarcações e aeronaves, medição de densidade de líquidos, e projetos de medidores de vazão. Referências: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php https://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/ http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20022/Jeferson/Arquimedes-1.htm http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20022/Jeferson/Arquimedes-1.htm https://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/ https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm
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