Relatorio Fisica Desnsidade dos Solidos

   Pontifícia Universidade  
       Católica de Goiás  

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                  Física 2
          Relatório: Turma C01/2                        
              Aula 10 – Densidade de Sólidos

             
               Aluno: Erick Alves Magalhães  

                             Prof: Hudson            

                              28/11/2018                

 Objetivos

Determinar a densidade de sólidos imersos em água, mediante a aplicação direta do Princípio de Arquimedes.

 Introdução

O princípio de Arquimedes (282-212 a.C) é uma consequência das leis da estática dos fluidos. Quando um corpo é total ou parcialmente mergulhado em um fluido em equilíbrio, o fluido exerce pressão em todos os pontos da superfície do corpo que esteja em contato com ele. A pressão é maior nas partes imersas mais profundas e não depende do material do qual o corpo é feito. A resultante de todas estas forças de pressão é uma força vertical, dirigida para cima, denominada Empuxo do fluido sobre o corpo imerso.

Suponhamos, então, que o corpo, ou a porção deste corpo que esteja imersa, seja substituído por um fluido, da mesma natureza que aquele que envolve o corpo. Este fluido receberia a mesma pressão que atuava no corpo imerso e estaria em equilíbrio. Então a resultante das forças que atuam nele será vertical, para cima, de módulo igual ao seu peso, e deverá passar pelo centro de gravidade. Deste resultado segue-se o Princípio de Arquimedes, que é enunciado da seguinte forma: “Todo corpo total ou parcialmente imerso em um fluido recebe deste um empuxo vertical dirigido para cima, de módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo”. Neste experimento utilizaremos este princípio para determinar a densidade de sólidos mais densos que a água e também para sólidos menos densos que a água.

Peso Aparente

Se colocarmos um corpo de massa MC sobre uma balança calibrada para “medir pesos” a leitura da balança é o módulo do peso do corpo PC. Se, porém, repetirmos a experiência debaixo de um líquido de densidade ρl a força de empuxo a que o objeto é submetido diminui a leitura na balança. Essa leitura passa a ser, portanto, um peso aparente Pa. O módulo do peso aparente de um corpo está relacionado com o módulo do seu peso real PC e ao módulo da força de empuxo FE através da equação:

PA = PC - FE

e se definirmos uma massa aparente Ma em termos do peso aparente Pa teremos pela equação anterior:

MA.G = MC.G – ML.G => MA = MC - ML

onde ML é a massa do líquido que foi deslocado.

 

Materiais Utilizados

a) Proveta ou cilindro graduado;               b) Balança de travessão;

c) Água;                                                          d) Massas aferidas;

e) Três corpos sólidos;                                 f) Balança

Equipamento

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Procedimento Experimental

- Densidade de um Sólido Mais Denso que a Água

a) Monte o equipamento. Verifique se a balança está calibrada corretamente;

b) Usando a balança determine a massa Mc do corpo sólido;

c) Em seguida, mergulhe este corpo no líquido contido na proveta e determine a massa aparente Ma. Anote o resultado na Tabela 1.

d) Utilizar o princípio de Arquimedes para obter a seguinte relação entre as densidades do corpo solido ρc e a do liquido ρl (= 1,0 g/cm³)

                                                  ρc = Mc/Mc – Ma

Onde MC é a massa do corpo sólido e Ma a sua massa aparente quando imerso no líquido;

e) Utilize a Equação acima para determinar a densidade dos três sólidos (Ferro, Alumínio e Chumbo).

Anote os valores obtidos na Tabela abaixo:

                                                                                                                                           [pic 3]

f) Utilizando a equação abaixo encontre o erro percentual E(%) para cada valor experimental encontrado. Use que:

                                        E%=(|ρexp – ρt| / ρexp) x 100