Forum fisica geral e experimental

SILAS SOARES OLIVEIRA            RA – 1712477-5

FÓRUM – ENG DE PRODUÇÃO. FÓRUM FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I

Confraternizações de final de ano, em muitas empresas, envolvem vários tipos de festividades e/ou brincadeiras. Dentre essas brincadeiras, a que mais faz sucesso e causa comentários entre as pessoas é o ‘‘amigo (a)-secreto (a)’’. Nesse cenário, imagine que em uma dessas comemorações seu amigo ganhou do chefe dele um chaveiro, aparentemente de ouro. A reação imediata dele, claro, foi a de ‘‘Poxa vida! Estou podendo mesmo!’’. Nessa situação, ele acaba ficando curioso para saber se o objeto é realmente de ouro, e resolve pedir ajuda aos/às  amigos (as) engenheiros (as) de produção. E vocês, que adoram desafios, resolveram usar todos os seus conhecimentos físicos para investigar e ajudar o amigo de vocês. 
​Analise e discuta com seus colegas de turma como vocês iriam fazer para descobrir experimentalmente se o chaveiro é mesmo de ouro a partir do Princípio de Arquimedes. Considerando que não fosse de ouro, quais seriam as outras possibilidades de materiais de que esse chaveiro poderia ser?

O princípio de Arquimedes é a afirmação de que a força de empuxo em um objeto é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. De acordo com este princípio, a força de empuxo em um objeto é igual ao peso do fluido que ele desloca. A densidade desempenha um papel crucial no princípio de Arquimedes. A densidade média de um objeto é o que determina se flutua. Se sua densidade média for menor que a do fluido circundante, ele flutuará. Isso ocorre porque o fluido, com densidade mais alta, contém mais massa e, portanto, mais peso no mesmo volume. A força de empuxo, que é igual ao peso do fluido deslocado, é assim maior que o peso do objeto. Da mesma forma, um objeto mais denso que o fluido afundará.

Na situação apresentada, ao ser considerado de forma singular o princípio de Arquimedes, seria indicado realizar a medida de peso do chaveiro no ar e depois o mesmo deveria ser submergido em água, e ser pesado novamente para uma indicação da sua autenticidade. Tal ação pode ser tomada se a densidade do fluido for conhecida. 

Baseados no princípio de Arquimedes, que afirma que a força de empuxo no objeto é igual ao peso do fluido deslocado. Isso, por sua vez, significa que o objeto parece pesar menos quando submerso, essa medida de peso aparente do objeto. O objeto sofre uma perda de peso aparente igual ao peso do fluido deslocado. Alternativamente, em balanças que medem a massa, o objeto sofre uma perda de massa aparente igual à massa do fluido deslocado. Ou seja, a perda de peso aparente é igual ao peso do fluido deslocado ou a perda de massa aparente é igual à massa do fluido deslocado.

Assim sendo, ao se avaliar o deslocamento deste fluido e tendo conhecimento prévio da densidade da agua é 1g/cm³ e do ouro 19,3g/cm3, pode-se dizer se o chaveiro é mesmo do metal precioso, tendo assim outro metal de pureza conhecida e de mesma massa sendo também colocado no liquido para verificar seu deslocamento. Assim, qualquer densidade menor/maior apresentada caracteriza outro metal que não ouro, sendo os metais mais utilizados em ligas como alumínio, 2,7g/cm3 ou Prata, 10,5g/cm3.

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