A Teoria do Empuxo: Desenvolvida por Arquimedes

Sumário

Resumo................................................................................................................3
Objetivo................................................................................................................4
Introdução Teórica...............................................................................................5
Montagem Experimental......................................................................................7
Resultados...........................................................................................................8
Conclusão...........................................................................................................9
Referências Bibliográficas.................................................................................10

Resumo
No experimento trabalhamos com a Teoria do Empuxo, desenvolvida por Arquimedes. Existe mais de um método para a determinação da força de empuxo, sendo que neste caso, utilizado o da balança hidrostática. Determinado a força de empuxo de dois fluídos diferentes em um mesmo objeto. Feito isso, foi descoberto a densidade de um dos líquidos, desconhecida até então.

Objetivo
O objetivo é determinar o empuxo e a densidade do álcool pelo método da balança hidrostática. Para isso, foi utilizado esta balança, que é o método mais eficaz quando se trata de massas e volumes pequenos.
Exemplo de uma balança hidrostática:

[pic 1]

Introdução Teórica
Todo corpo imerso em um fluido recebe deste uma força na vertical para cima denominada empuxo (E), a qual tem intensidade igual ao peso do fluido deslocado. O empuxo pode ser determinado por meio de duas equações:
1) E = densidade (líquido) x volume (deslocado) x g (gravidade)
2) E = Pr (peso real) – Pa (peso aparente)
É aconselhável utilizar a segunda equação quando os valores são pequenos.
Se um objeto maciço submerso em um fluido qualquer for pesado por uma balança de mola, o peso aparente do objeto quando submerso (leitura da balança) será menor que o peso do objeto. Isso acontece porque o fluido exerce uma força orientada para cima que equilibra parcialmente a força da gravidade. A força exercida por um fluido sobre um corpo inteira ou parcialmente submerso nesse fluido é chamada de força de empuxo e tem módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. O empuxo acontece porque a pressão do fluido na parte inferior do objeto imerso é maior do que no topo.
Como já foi dito, o peso aparente será menor que o peso real de um objeto que esteja submerso em um fluido, devido à força de empuxo que é direcionada no sentido contrário ao peso. Com isso, o peso aparente de um corpo está relacionado ao peso real e à força de empuxo através da equação:
(peso aparente) = (peso real) – (módulo da força de empuxo)
“Um corpo inteira ou parcialmente submerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do fluido deslocado”. Esse enunciado é conhecido como princípio de Arquimedes, enunciado no século III a. C.. Pode-se deduzir o princípio de Arquimedes das leis de Newton, considerando as forças que agem sobre uma massa de fluido e observando que em equilíbrio estático a força resultante deve ser zero. Esse princípio não depende da forma do objeto submerso, já que se qualquer porção de formato irregular de um fluido estático for considerada, haverá uma força de empuxo agindo sobre ela, exercida pelo fluido circunvizinho que apoia seu peso.

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