Relatório 4 - Pêndulo Simples

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT
FISICA EXPERIMENTAL I
PROFESSOR: ALEXANDRE JOSÉ DE ALMEIDA GAMA TURMA: 08
ALUNO: ANA JÚLIA GINANE ROCHA DE MEDEIROS
MATRÍCULA: 119111185
CURSO: ENGENHARIA DE MINAS
5º EXPERIMENTO
PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES: EMPUXO
CAMPINA GRANDE – ABRIL 2021
Sumário
LISTA DE FIGURAS	3
1	INTRODUÇÃO	4
1.1	Fundamentação Teórica	4
1.2	Objetivo	5
1.3	Material	5
1.4	Esquema do Experimento	5
2	PROCEDIMENTOS E ANÁLISES	6
2.1	Procedimentos	6
2.2	Análises	6
3	CONCLUSÃO	7
4	ANEXOS	8
5	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 .	6
INTRODUÇÃO
 Fundamentação Teórica
 O princípio de Arquimedes trata da resposta de um fluido à presença de um corpo presente nele. Esta força é denominada empuxo e sua intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Assim sendo, podemos escrever matematicamente:
 Nestas equações temos m sendo a massa de fluido deslocado e g o valor do campo gravitacional no local. A massa de fluido deslocado pode ser associada ao seu volume e, logicamente, ao volume submerso do corpo da seguinte maneira (no caso de corpos com densidade uniforme): 
 
 Nestas equações temos sendo a densidade do fluido e V o volume de fluido deslocado (se o corpo estiver completamente submerso no fluido este V fica sendo igual ao volume do objeto V’). Com esta análise é possível conhecer a força de empuxo ao qual um corpo estará sujeito a partir do conhecimento de uma propriedade do fluido (sua densidade) e da extensão do objeto que está submersa no fluido (o volume V). Um importante fato a ser observado é que a força de empuxo não depende nem da densidade do corpo submerso no fluido nem da sua massa. A densidade média do corpo só é relevante para sabermos se um corpo afunda ou flutua em um fluido. À medida que a profundidade aumenta em um fluido, maior fica sendo a pressão. Assim, temos que a força atua na direção contrária ao gradiente, de baixo para cima. É interessante analisar a presença da força de empuxo em nosso dia a dia. Quando subimos em uma balança o que medimos não é somente o resultado direto da força gravitacional sobre nós. Devemos lembrar que deslocamos uma certa quantidade de ar e assim satisfazemos as condições do princípio de Arquimedes (fluido deslocado e presença de campo gravitacional). 
Objetivo
 Este experimento é chamado de “empuxo” e visa definir experimentalmente como é dado o empuxo exercido pela água de um recipiente sobre um corpo de forma cilíndrica imergido no mesmo, como mostrado no esquema do experimento abaixo, e ainda com cálculos comparar o valor do empuxo dado de acordo com o experimento realizado, com o valor previsto de um empuxo dado pela teoria.
Material
Segue uma lista do material utilizado para a realização deste experimento: Uma bandeja, massas padronizadas (que se utilizou como peso), cilindro metálico, um Becker com água (para imergir o cilindro), linha de nylon (usado para pendurar o cilindro verticalmente), e um suporte fixo que serve como barra para execução do experimento.
Esquema do Experimento
FIGURA 1 - Exemplificação da montagem utilizada no experimento.
PROCEDIMENTOS E ANÁLISES
Procedimentos
 O experimento realizado foi feito seguindo tais orientações:
 Com o paquímetro, foi medido e anotado a altura L do cilindro metálico e o diâmetro d de sua seção reta. Utilizou-se um pedaço de linha de nylon para pendurar o cilindro metálico verticalmente e diretamente numa das extremidades da barra (suporte fixo), na outra extremidade, foi colocado a bandeja com massas. Em seguida, foi medido e anotado o peso do cilindro metálico, o que requer a barra na direção horizontal.
 Logo após, a barra foi suavemente abaixada, e mantida na direção horizontal, até a completa imersão do cilindro em água, previamente colocada num recipiente abaixo do sistema. A barra foi reequilibrada na direção horizontal, retirando-se massas da bandeja, e assim mediu-se o (peso aparente do cilindro. 
Dados Obtidos
Dimensões do cilindro:
 
 
Pesos do cilindro:
 
 106,70 
 AnálisesT
De acordo com diagrama de forças, temos que:H1
P1
T = ⇒ Tração no cordão 
H1 ⇒ Profundidade da base superior do CilindroH2
L
H2 ⇒ Profundidade da base inferior do Cilindro
L ⇒ Comprimento do CilindroP2
P1 ⇒ Forças aplicadas pela água à área da base superior do Cilindro
P2 ⇒ Forças aplicadas pela água à área da base inferior do Cilindro
1. 
2. 
CONCLUSÃO
ANEXOS
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GABRECHT, Idolindo. Introdução. In: GABRECHT, Idolindo. Desvendando o Empuxo. 2013. Trabalho de conclusão de curso (Física) - Universidade do Vale do Paraíba, [S. l.], 2013. p. 20
HORIGUTI, A. M. Empuxo. Licenciatura Plena em Matemática, [S. l.], p. 1-14, 17 nov. 2009.
TIMONER, A.; MAJORANA, F. S.; HAZOFF, W. Manual de Laboratório de Física: Mecânica, Calor e Acústica. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 1973.