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AS PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES E DENSIMETRIA

Por:   •  17/11/2017  •  Trabalho acadêmico  •  1.608 Palavras (7 Páginas)  •  412 Visualizações

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[pic 1]


ENGENHARIA CIVIL – FÍSICA EXPERIMENTAL

ANDRESSA DOS SANTOS DINIZ

HELOISA AV        ILA ANGELO LEITE

LARA FABRÍCIA DINIZ CAMPOS

RAYSSA PEREIRA DE MORAES



PRÁTICA 7 - PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES E DENSIMETRIA

JUAZEIRO DO NORTE-CE, NOVEMBRO DE 2016.

  1.  OBJETIVOS

Fazer o estudo do princípio de Arquimedes e densimetria por meio do experimento que permite a observação e a coleta de dados para determinar a densidade de sólidos e líquidos.

  1.  REFERENCIAL TEÓRICO

Ao mergulhar um corpo em um fluido em equilíbrio, este exerce sobre o corpo uma força, denominada empuxo. Essa força é direcionada verticalmente para cima e opõe-se à ação da força peso que atua no corpo. Isso ocorre pois a pressão exercida pelo líquido sobre o corpo é maior nas partes mais inferiores do que nas partes superiores, assim, a diferença de pressão gera a força denominada empuxo.

O grego Arquimedes foi quem descobriu como calcular a intensidade do empuxo e enunciou um princípio que leva o seu nome.

Princípio de Arquimedes: “Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido, recebe do fluido uma força vertical, dirigida para cima, cuja intensidade é igual à do peso do fluido deslocado pelo corpo.”

Como o empuxo corresponde ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo imerso em um fluido, o peso é o produto da massa pela gravidade e chamando de mf a massa do fluido deslocado, temos:

[pic 2]

Como,

[pic 3]

Temos:

[pic 4]

Portanto, o empuxo pode ser definido como:

[pic 5]

Quando um corpo é totalmente imerso num fluido de densidade menor do que a sua, o peso tem intensidade maior do que a do empuxo. A resultante dessas forças é denominada peso aparente (Pa):

[pic 6]

A partir dessa relação, podemos encontrar a massa específica de um corpo qualquer, tendo sua massa e sua massa aparente:

[pic 7]

[pic 8]

Como o volume deslocado do fluido será igual ao volume do corpo e, , logo:[pic 9][pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

  1.  EXPERIMENTO (MATERIAIS E MÉTODOS)

  1. Materiais
  • Dinamômetro;
  • Corpos sólidos (ferro, alumínio);
  • Líquidos (água, álcool);
  • Proveta;
  • Becker.
  1. Método

        Este procedimento se ateve a análise do comportamento de dois objetos com massas distintas, são eles o ferro e alumínio, com dimensões equivalentes, quando submergidos em água e álcool.

Inicialmente foi posto o dinamômetro no sistema de sustentação principal (figura 1), e verificado se estava ajustado no zero. Feito isso, pesou-se os corpos no ar (peso real). Com o auxílio de um béquer foram separados 120 ml de água não destilada e despejados em uma proveta. Cuidadosamente, os objetos suspensos no dinamômetro, um de cada vez, foram colocados dentro da proveta. Após ficar imóvel foi coletado o peso aparente e o volume que cada corpo deslocou. Este mesmo procedimento foi repetido com o álcool e os dados obtidos estão na tabela 1(água) e na tabela 2 (álcool).

             [pic 13]

Figura 1: Sistema de sustentação principal.

Valores necessários:

Densidade do álcool: 810 kg/m3

Densidade água: 103 kg/m3 

  1.  RESULTADOS OBTIDOS E DISCUSSÃO
  1. Resultados

Corpo

Peso Real "P"(N)

Peso Aperente"Pa" (N)

Volume deslocado (ml): Vd=Vf-Vi

Empuxo(N) = P-Pa

Empuxo(N) = ρ(água)*Vd*g

Ferro

0,875

0,763

132-120 =12ml

0,112

0,118

Alumínio

0,300

0,200

132-120 =12ml

0,100

0,118

Tabela 1: Resultados experimentais utilizando água.

Corpo

Peso Real "P"(N)

Peso Aperente"Pa" (N)

Volume deslocadob(ml): Vd=Vf-Vi

Empuxo(N) = P- Pa

Empuxo = ρ(álcool)*Vd*g

Ferro

0,875

0,775

132-120 =12ml

0,100

0,0953

Alumínio

0,300

0,213

132-120 =12ml

0,087

0,0953

Tabela 2: Resultados experimentais utilizando álcool.

  1. Discussão

        Foi observado que corpos com mesmo volume, quando imersos em um mesmo líquido, sofrem forças de empuxo iguais, ou seja, o empuxo sofrido por um corpo não depende do material do qual ele é feito, embora de acordo com a densidade do corpo podemos saber se ele afunda ou não em um determinado fluido.

Ao usarmos a densidade da água a consideramos como sendo pura, o que não ocorreu na prática, porém esse pequeno erro não alteraria os resultados obtidos. Consideramos também a aceleração da gravidade como sendo 9,8m/s². Alguns possíveis erros com os números podem ter sidos causados pela inabilidade de manusear os instrumentos e por erros ópticos.

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