Relatório sobre Empuxo

[pic 1]

Centro de Tecnologia e Ciências

Faculdade de Tecnologia

Departamento de Matemática, Física e Computação

Física Teórica e Experimental II

RELATÓRIO SOBRE HIDROSTÁTICA

 

Aloisio Eduardo da Silva Rocha – 2013.2.04983.11

Jéssica Moreira Barbosa – 2013.1.00622.11

Marcelo Ponciano Gama – 2014.1.03418.11

Igor Ribeiro de Almeida – 2013.2.04974.11

 

Resende

2016

Sumário

1        INTRODUÇÃO        1

2        Objetivos        3

3        Material Utilizado        3

4        Montagem        3

5        Procedimentos Experimentais        3

6        Resultados e Discussões        4

7        Conclusão        5

8        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        6

1. INTRODUÇÃO

Hidrostática é o ramo da Física que estuda a força exercida por e sobre líquidos em repouso. Este nome faz referência ao primeiro fluido estudado, a água, é por isso que, por razões históricas, mantém-se esse nome. Fluido é uma substância que pode escoar facilmente, não tem forma própria e tem a capacidade de mudar de forma ao ser submetido à ação e pequenas forças. A palavra fluido pode designar tanto líquidos quanto gases.

Empuxo 

Ao entrarmos em uma piscina, nos sentimos mais leves do que quando estamos fora dela. Isto acontece devido a uma força vertical para cima exercida pela água a qual chamamos Empuxo, e a representamos por [pic 2]. O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso, causa o efeito de leveza no caso da piscina.

A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N).

[pic 3]

Figura 1

Princípio de Arquimedes

 

Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo.

Assim:

[pic 4]

  (1)[pic 5]

onde:

[pic 6]=Empuxo (N)

[pic 7]=Densidade do fluido (kg/m³)

[pic 8]=Volume do fluido deslocado (m³)

g=Aceleração da gravidade (m/s²)

Quando um corpo está totalmente imerso em um líquido, podemos ter as seguintes condições: 

1. Se ele permanece parado no ponto onde foi colocado, a intensidade da força de empuxo é igual à intensidade da força peso (E = P).
2. Se ele afundar, a intensidade da força de empuxo é menor do que a intensidade da força peso (E < P).
3. Se ele for levado para a superfície, a intensidade da força de empuxo é maior do que a intensidade da força peso (E > P).

Peso aparente

 

Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente, que é o responsável, no exemplo dado da piscina, por nos sentirmos mais leves ao submergir.

Peso aparente é o peso efetivo, ou seja, aquele que realmente sentimos. No caso de um fluido:                              

       (2)[pic 9]

[pic 10]

      (3)[pic 11]

O erro percentual entre o momento de empuxo experimental e teórico deve ser calculado utilizando a seguinte expressão:

     (4)[pic 12]

1. Objetivos

O objetivo deste experimento é determinar o empuxo sofrido por um corpo imerso em água.

1. Material Utilizado

Para a realização deste experimento foram utilizados os seguintes materiais:

• 1 corpo metálico;
• 1 dinamômetro;
• 1 seringa;
• 1 Becker;
• 1 Paquímetro;
• 1 balança.

1. Montagem

1. Procedimentos Experimentais

1. Resultados e Discussões

A seguir está a tabela contendo os dados coletados sobre o corpo metálico:

Tabela 1

Altura	Diâmetro	Massa
4,010 cm	1,900 cm	89g

Os volumes teóricos e experimentais foram encontrados utilizando respectivamente h𝞹R² e o procedimento da seringa.

Tabela 2

	cm³	ml	m³
Volume Teórico	11,370	0,114	1,137 x10-5
Volume Experimental	10,000	0,100	1,000 x10-5