Relatório de Física III - Princípio de Arquimedes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
FACULDADE DE TECNOLOGIA
RELATÓRIO 4 –LABORATÓRIO FÍSICA III E
PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
AMANDA CARVALHO DA SILVA (21551898)
WILLIAM BITAR BARROSO DOS SANTOS (21550240)
MAUREN RENATA BARROS DE ALENCAR (21602222)
PEDRO PIOVAN SILVA CARDOSO (21551589)
 
MANAUS (AMAZONAS)
2017/1
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA (DF)
RELATÓRIO 4 –LABORATÓRIO FÍSICA III E
PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
 Relatório 4, de Laboratório de Física III E, sobre Oscilações Forçadas, orientada pelo professor Douglas, com o intuito de obter conhecimentos a respeito de um dos ramos de estudo da Física . 
.
MANAUS (AMAZONAS)
2017/1
SUMÁRIO
1. Oscilações Forçadas.......................................................................................................................4
1.1.Introdução.......................................................................................................................................4
1.2.Fundamentação Teórica..................................................................................................................4
1.3.Procedimento Experimental............................................................................................................5
 1.3.1.Parte Experimental.................................................................................................................5
1.4.Resultados.......................................................................................................................................5
 1.4.1.Questões.................................................................................................................................6
1.5.Conclusão........................................................................................................................................7
1.6.Referências Bibliográficas...............................................................................................................8
Capítulo 4– Unidade 4
Princípio de Arquimedes
Objetivo: Estudo do princípio de Arquimedes e determinação de densidade de sólidos e líquidos.
1.1.Introdução:
 Este documento apresenta relatos de uma atividade experimental verificada em laboratório de eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal do Amazonas, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Física, sob a orientação de um roteiro que tem como título Princípio de Arquimedes, cujo objetivo é entender fenômenos como os quais acontece ao entrarmos em uma piscina, nos sentimos mais leves do que quando estamos fora dela. Isto acontece devido a uma força vertical para cima exercida pela água a qual chamamos Empuxo, e a representamos por E . 
O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso, causa o efeito de leveza no caso da piscina. A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N). 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.
1.2.Fundamentação Teórica:
O experimento se baseia na ideia da força de empuxo de um fluido, em particular, da água. Ao submergir um corpo debaixo da água, dependendo de seu peso, ele pode afundar ou ficar flutuando, isso se dá devido a força de empuxo exercida pela água. Uma forma intuitiva de deduzir seu valor é imaginar um corpo de massa muito pequena e com forma oca ocupando um certo volume. Por ser oco, e ter massa muito pequena, a água dentro do corpo contribuiria com a maior parte do peso. Considerando o ponto onde o corpo está em repouso, conclui-se que a força de empuxo é igual a força peso exercida sobre o volume deslocado pelo objeto ao ser submergido. No experimento, usam-se barras de materiais diferentes e, portanto, tem pesos diferentes. O instrumento usado para suspender a barra mede a tensão em si, ou seja, mede o valor 𝑇=−𝑚.𝑔 +𝑚𝑓.𝑔. Onde 𝑚 é a massa da barra, 𝑚𝑓 a massa da água deslocada, isto no caso de a barra estar flutuando. Pode-se usar os valores diferentes de tensão e volumes submergidos, sabendo que 𝜌.𝑉=𝑚𝑓.𝑔. Assim, pode-se encontrar o valor da massa específica da água.
1.3.Procedimento Experimental:
· Montado o aparelho para medir a água transbordada
· Usando o dinamômetro, foi determinado o peso do cilindro de ferro e seu peso aparente quando totalmente imerso em água.
· Colocado o cilindro de ferro no recipiente com abertura lateral, inicialmente cheio de água. Recolheu-se a água que transbordou e mediu-se o seu peso.
· Feito os procedimentos dos itens 1 e 2, para determina os pesos das barras de ferro e de alumínio e seus respectivos pesos aparentes quando totalmente imerso na água.
· Introduzido a barra de ferro numa proveta graduada contendo água, foi notado a leitura no dinamômetro quando o líquido era deslocado de 2, 4, 6, 8, 10, 12ml.
· Repetido o procedimento anterior com a outra barra de ferro.
· Repetido o procedimento anterior com a barra de alumínio.
Resultados
Tratamento de Dados
1. Colocando em tabelas os resultados dos itens 1 a 3.
	OBJETOS
	CILINDRO DE FERRO
	BARRA DE FERRO
	BARRA DE ALUMINIO
	Peso real (N)
	0,91
	0,90
	0,32
	Peso aparente (N)
	0,80
	0,100
	0,31
2. Para os procedimentos dos itens 4 a 6, foi construído tabelas contendo valores dos empuxos E e os respectivos volumes V deslocados. O empuxa é dado pela equação E = P(real) – P(aparente)
	E(N)
	V (ml)
	E(N)
	V (ml)
	0,01
	2ml
	0,01
	2ml
	0,04
	4ml
	0,03
	4ml
	0,05
	6ml
	0,04
	6ml
	0,07
	8ml
	0,05
	8ml
	0,1
	10ml
	0,1
	10ml
	0,12
	12 ml
	0,12
	12 ml
Leitura do dinamômetro conforme a tabela a seguir:
	
	2ml
	4ml
	6ml
	8ml
	10ml
	11ml
	Ferro
	0,89 N
	0,86 N
	0,85 N
	0,83 N
	0,80 N
	0,78 N
	Alumínio 
	0,31 N
	0,29 N
	0,28 N
	0,27 N
	0,22 N
	0,20 N
ρrel = (0,310N)/(0,310-0N - 200N) 
ρrel = (0310N)/(0,11) 
ρrel = 2,81 
ρrel = (0,880N)/(0,880N - 0,770N) 
ρrel = (0,880N)/(0,11N)
 1.3.1.PARTE EXPERIMENTAL:
Materiais Necessários;
· 1 recipiente com abertura lateral;
· 1 proveta graduada;
· 1 dinamômetro graduado em g.f;
· 1 cilindro de ferro;
· 1 barra de ferro;
· 1 barra de alumínio;
· 1 haste metálica;
· Ganchos e presilhas;
Questões:
1. Há alguma relação entre a perda de peso dos objetos quando imersos num determinado líquido e o peso do volume deste que transbordou? Explique.
R.: Sim, o Empuxo! Arquimedes anunciou que todo corpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
2. Qual é a densidade do ferro e do alumínio em relação a água?
R.: A densidade do ferro vale 7.9 g/cm³ e a densidade do alumínio vale 2,7g/cm³.
3. Através do gráfico E= F(v), determine a densidade da água.
R.: A densidade da água vale aproximadamente 1g/mc³ .
4. O empuxo exercido sobre um corpo depende da sua forma geométrica?
R.: O empuxo exercido sobre um corpo não depende da sua forma geométrica, mas sim das densidades dos materiais.
1.5.Conclusão.
Com os experimentos feitos no laboratório, e com a realização deste relatório, foi possível assimilar que o peso dos objetos na água é menor do que o real devido a uma força exercida de baixo pra cima que é chamada de EMPUXO. Esse empuxo, além de diminuir o peso real, nos possibilita calcular a densidade do objeto que está no fluido.
1.6.Referências Bibliográficas:
1) Livro texto, Sears & Zemansky, Física III, 12a edição, Young & Freedman.Capa do vol III.
2) Volume 3 do ``Curso de Física Básica'', Moysés Nussenzveig, Ed. Edgard Blücher. 
3) PRINCIPIO de arquimedes. 2015. 3 f. Física 2 (Unidade 3)- UFAM, [S.l.], 2014. Disponível em:<https://www.passeidireto.com/arquivo/23030931/relatorio-iii-de-fisica-2>.Acesso em: 24 abr. 2017.
4) LABORATÓRIO de física 2: Principio de arquimedes. 1. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAABenoAE/relatorio>. Acesso em: 08 maio 2017.
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