Densidade de um Líquido

Experimento 1

Densidade de um líquido

Aluno: Antônio Guimarães de Britto Neto

Turma: PR7A

Introdução:

• O experimento que foi estudado e será explicado em seguida visa tentar esclarecer através de dados reais usados em experimentos e mostrando também os materiais utilizados. A ideia é demonstrar a ideia do chamado Princípio de Arquimedes e também mostrar que todo material quando mergulhado em um determinado líquido está sujeito a uma força que corresponde ao peso do volume do objeto deslocado pelo líquido.
• A fórmula para se calcular essa fórmula da força que os corpos quando mergulhados são submetidos é:

E = d*g*V

Onde: d = densidade do líquido ao qual o corpo foi mergulhado

                      g = aceleração da gravidade local

                      V = volume do fluido ao qual o corpo foi mergulhado deslocado

Materiais utilizados para execução do experimento:

• Paquímetro com resolução de 0,05mm
• Cilindro de alumínio subdividido em 8 segmentos de mesma altura
• Dinamômetro
• Recipiente com o líquido cuja densidade será determinada
• Suporte para o dinamômetro

Procedimentos:

• Primeiramente vamos medir o volume dos pequenos cilindros segmentados medindo a sua altura e o seu diámetro. Após isso vamos medir o peso do cilindro com o dinamômetro sem mergulhar este no recipiente que contém o fluido ainda. Após isso vamos mergulhando os segmentos desse cilindro um a um até mergulhá-lo por completo e anotando os dados que estão sendo fornecidos pelo dinamômetro para depois se fazer a diminuição do seu peso normal(quando não está sob a influência de nenhum fluido).

Realizando os procedimentos:

• Os dados obtidos através do processo de ir mergulhando os segmentos respectivamente em ordem foram os seguintes:[pic 1]

Onde: d = diâmetro do cilindro,

           h = altura do cilindro como um todo,

        P = peso do cilindro como um todo,

e também temos o P’ que basicamente corresponde ao peso “real” do cilindro subtraído da força que o fluido contido no recipiente exerce sobre a parcela deste objeto que está sendo mergulhada. E este P’, sendo adaptado para o exemplo do cilindro segmentado em 8 partes é calculado pela seguinte fórmula:

P’ = P - d*g*A*(h*n/8)

        Onde: A = área do cilindro

                n = número de segmentos do cilindro mergulhados

• Através dos dados da tabela acima, foi montado o gráfico a seguir:[pic 2]
• Para a construção desse gráfico foi usada a relação linear entre os valores obtidos do Peso Aparente(P’) em função do número de segmentos do cilindro submersos nos experimentos. A reta de equação do 1º grau(Y = AX + B), faz com que seja feita a comparação destas variáveis dessa nova equação com as que já foram citadas anteriormente, dessa forma:

A(y-intercept) = P

B(slope/inclinação) = - (d*g*A*h/8)

• E por fim, sendo como um dos objetivos principais do experimento determinar o fluido ao qual o cilindro foi mergulhado, deve-se através da comparação dos resultados obtidos pelo isolamento da variável de densidade da fórmula citada anteriormente justamente com densidades de líquidos já conhecidos, como vistos nessa tabela:

[pic 3]

• O valor encontrado após realizar as contas foi de 0,9963 +/- 0,02, que mais se aproxima do valor do número que se diz respeito à densidade da água.

Desfecho:

• Este experimento é bastante interessante no que diz respeito à obtenção do valor do empuxo e da busca de qual que é o líquido onde os objetos em questão estão sendo mergulhados, e também muito pode entender a mais sobre as próprias propriedades desses fluidos descobrindo-se apenas o valor do seu valor e comparando-o com as densidades de outros fluidos por exemplo.
• Um exemplo bem interessante onde pode ser aplicado o Princípio de Arquimedes é no fenômeno de flutuação de um iceberg. Basicamente, o que faz isso acontecer é o fato de o gelo ser ligeiramente menos denso do que o seu estado líquido(cerca de 10%). Dessa forma, a parte que está para fora da superfície da água corresponde a aproximadamente 10% do seu tamanho completo, comprovando assim uma relação de proporcionalidade entre esta e a densidade do gelo quando comparada. E, da mesma forma que isso acontece, se porventura um objeto 50% menos denso do que a água fosse mergulhado em tal fluido, teríamos 50% deste objeto acima da superfície enquanto o restante ficaria submerso, garantindo e comprovando tal correlação.

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