O PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES: DENSIDADE E VOLUME

Universidade Federal de Campina Grande - UFCG

Centro de Ciências e Tecnologia - CCT

Unidade Acadêmica de Engenharia Civil – UAEC

Campus Bodocongó – CEP: 58109-970

 

 

PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES: DENSIDADE E VOLUME

Relatório Apresentado à Disciplina de

Física Experimental I da Unidade

Acadêmica de Engenharia Civil do

CCT da UFCG como requisito

básico para aprovação na citada

Disciplina.

 

Autor: Hugo Villar Loureiro

               

               

                                       Campina Grande-PB, 14 de setembro de 2021

6º Experimento - Princípio de Arquimedes: Densidade e Volume

INTRODUÇÃO

        O experimento hidrostático a seguir possui como objetivo geral a determinação da densidade e o volume de sólidos que têm formas irregulares, dificultando o cálculo direto do volume através das medidas das suas dimensões. O esquema de montagem foi realizado pelo professor no laboratório de física experimental, e se baseou na armação de uma estrutura que foi capaz de suspender o sólido em questão. Os materiais utilizados no procedimento experimental foram uma barra, um suporte fixo de suspensão, uma linha de nylon e um cordão, uma roldana, uma bandeja, massas padronizadas, um copo com água e uma balança. Os objetivos específicos trataram-se da análise do diagrama de corpo livre da roldana imersa, e do cálculo do empuxo experimental sobre a roldana.

PROCEDIMENTOS

        Inicialmente, com a barra presa no suporte fixo na direção horizontal, utilizou-se um pedaço da linha de nylon para pendurar a roldana na extremidade direita da barra, e a bandeja com as massas foi pendurada diretamente na extremidade esquerda, ambas na posição vertical. O copo com água foi posicionado abaixo da extremidade direita, e dessa forma, com a roldana fora d’água, foi possível medir o peso real Pr do objeto. Na segunda parte do experimento, com a barra mantida na direção horizontal, ela foi suavemente abaixada até a roldana mergulhar no recipiente, quando isso aconteceu, a bandeja perdeu massa, assim, a barra foi abaixada até a completa imersão da roldana em água, fazendo com que a bandeja perdesse mais massa. Dessa forma, com essa configuração, foi possível medir o peso aparente Par da roldana. Os dados coletados foram anotados em seguida:

Pr = 62,50 gf

Par = 43,00 gf

ANÁLISES

        Analisando o diagrama de corpo livre da roldana imersa em água, é possível dissertar sobre a determinação experimental do empuxo:

[pic 1]

Com isso, é possível calcular o valor experimental do empuxo sobre a roldana, no C.G.S:

[pic 2]

Finalmente, para determinar a densidade e o volume da roldana, é necessário resolver um sistema de equações previamente, obtendo assim:

CONCLUSÕES