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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPRTAMENTO DE FÍSICA LEONARDO FERREIRA LOUREIRO - 2020423604 DENSIDADE DE UM LÍQUIDO Relatório de Atividade Prática Belo Horizonte 2020 1. OBJETIVOS Determinar a densidade de um líquido em meio laboratorial através de forças físicas como empuxo e gravidade; utilizando para isso o princípio de Arquimedes. 2. MÉTODOS Material utilizado - Cilindro de alumínio graduado; - Dinamômetro; - Recipiente transparente contendo líquido de densidade desconhecida; - Haste com suporte; - Régua; Procedimentos Para realizar esse experimento, um cilindro de alumínio graduado em 8 partes é mergulhado em um fluido qualquer, ficando sujeito a uma força que o empurra para cima devido à diferença entre pressões nas partes superior e inferior. Essa força é denominada Empuxo (E), e é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. Utilizando o dinamômetro e a régua são determinados o peso e o volume do cilindro de alumínio. Para o calculo do volume foi utilizada a seguinte fórmula: Onde d o diâmetro; h a altura; e n o número de segmentos do cilindro. Obtendo, portanto, os seguintes resultados: Com o cilindro ainda pendurado no dinamômetro, ele é mergulhado gradualmente no líquido. Ao atingir o equilíbrio a leitura no dinamômetro passa a ser P’ para cada graduação do cilindro os seguintes de peso aparente P’ e de volume mergulhado (convertidos para cm³) foram registrados: Tabela 1: medidas equivalentes de Peso Aparente conforme Volume mergulhado. Volume mergulhado (±0,05 cm³) (X) P’ (±0,005 N) (Y) Y*X X² 3,1416 0,595 1,870 9,868 6,2832 0,565 3,550 39,479 9,4248 0,540 5,089 88,827 12,5664 0,515 6,472 157,914 15,7080 0,490 7,700 246,741 18,8496 0,465 9,237 355,308 21,9912 0,445 9,786 483,613 25,1327 0,420 10,556 631,6526 113,0975 4,035 54,26 2013,4026 A partir dessas grandezas é possível plotar o seguinte gráfico: Figura 1: gráfico de Peso Aparente em função do Volume A equação Ax + B é equivalente à equação de reta P’= b + aV, onde as constantes a e b são respectivamente a inclinação (slope) e a interseção (ou termo independente). Utilizando os dados obtidos das constantes na regressão linear, a = 7,8 e b = 0,6. Comparando com a lei física, P´ = P- ρgV é possível obter a densidade prevista pelos dados: ρ = -a/g → ρ = -7,8/9,78 → ρ = - 0,79 g/cm³ Comparando o valor obtido a Tabela 2, o valor se aproxima da densidade do Etanol. Tabela 2: Densidades de alguns líquidos, em , à temperatura ambiente (20ºC). 3. CONCLUSÕES A partir destes dados foi possível estudar a relação entre peso e volume e como estas forças interagem em meio líquido sob a pressão de uma nova força de empuxo, conforme a densidade do líquido ao qual o objeto se encontra.
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