O Relatório Empuxo

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1- OBJETIVO: 

O objetivo da prática realizada, em laboratório, foi o de descrever as forças que atuam sobre o corpo imerso num fluido em equilíbrio, determinar o empuxo que atua num corpo imerso num fluido, determinar o peso aparente de um corpo imerso em um fluido e a densidade de um corpo de prova.

2- INTRODUÇÃO:

Quando se retira algo de dentro de um vasilhame cheio de água ou até mesmo quando uma pessoa está dentro de uma piscina, se tem a sensação de que o que está mergulhado na água está mais leve. Tal fato ocorre devido à ação de uma força vertical dirigida para cima. Essa força é denominada de empuxo. Isto ocorre, pois todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de uma força vertical pra cima, o empuxo, igual ao peso do líquido deslocado, então, a impressão que nós temos do corpo ser mais leve, é chamado de peso aparente, que resulta da subtração entre o peso real menos o empuxo.

3- DEFINIÇÕES:

3.1- Força

Força é uma grandeza que tem a capacidade de vencer a inércia de um corpo, modificando-lhe a velocidade (seja na sua magnitude ou direção, já que se trata de um vetor). A força, por ser também um vetor, tem dois elementos: a magnitude e a direção. Sua unidade é o Newton (N).

3.2- Arquimedes

Arquimedes de Siracusa (287 a.C. – 212 a.C.)

Foi um matemático, físico, engenheiro, inventor, e astrônomo grego. Embora poucos detalhes de sua vida sejam conhecidos, são suficientes para que seja considerado um dos principais cientistas da Antiguidade Clássica.

Entre suas contribuições à Física, estão as fundações da hidrostática e da estática, tendo descoberto a lei do empuxo e a lei da alavanca, além de muitas outras. Ele inventou ainda vários tipos de máquinas para usos militar e civil, incluindo armas de cerco, e a bomba de parafuso que leva seu nome.

3.3- Princípio de Arquimedes

Todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado.

O empuxo é a existência da ação de várias forças sobre um corpo mergulhado em um determinado líquido. Cada força tem um módulo diferente, e a resultante delas não é nula. A resultante de todas essas forças está dirigida para cima e é exatamente esta resultante que representa a ação do empuxo sobre o corpo.

Para se calcular a intensidade da ação do empuxo existe uma relação entre o empuxo e a densidade do líquido no qual o corpo está emerso. Veja:

E= md .g (I)

md = µ. Vd (II

Em que:

md = massa do líquido deslocado

Vd = volume do líquido deslocado e corresponde ao volume da parte do corpo que está mergulhada

µ = densidade do líquido.

Substituindo (II) em (I) temos a equação para se calcular o empuxo:

E= µ . Vd. g

4- RELAÇÃO DE MATERIAIS:

4.1- 02 Cilindros de alumínio com dois ganchos;

4.2- 01 Dinamômetro;

4.3- 01 Balança graduada em gramas

4.4- 01 Proveta graduada em mL (ou cm³), cujo volume total é igual a 500 ml, altura aproximadamente igual a 40 cm e diâmetro externo de 5 cm.

4.5- 01 Haste

5 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

O procedimento consistia em encher o equipamento com água até 300 ml. Usar a balança para ler a massa do corpo (M), posicionar o dinamômetro na haste, prender o dinamômetro no corpo de prova. Ler o dinamômetro e preencher a tabela. Repetir o processo com o corpo de prova  inteiramente mergulhado na água do recipiente, ler o nível da água e o dinamômetro e colocar na tabela.

Repetir todo o processo com o corpo de prova 2 e colocar na tabela.

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6- RESULTADOS 1:

TABELA 1 – MEDIDAS DIRETAS

Corpo	Vo [mL]	V [mL]	M [g]	Do [N]	D [N]
1	300	304	25,16	0,245	0,21
2	300	306	50,23	0,49	0,42

6.1- Massa dos corpos:

m1 = 0,02516 Kg

m2 = 0,05023 Kg

6.2-Cálculo do volume do corpo

        Vd = V-V0

        Vd1 = 304 - 300

        Vd1 = 4 ml

        Vd2= 306-300

        Vd2= 6 ml

6.3- Cálculo da densidade do corpo de prova

ρcorpo = M / Vdes

ρcorpo1 = 25,16/4 = 6,290

ρcorpo2 = 50,23/6 = 8,372

6.4- Cálculo do peso do corpo de prova: