UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL LABORATÓRIO DE FÍSICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL  

LABORATÓRIO DE FÍSICA 1  

 

 

 

 

 

 

 

 

AULA C1 – EMPUXO  

Acadêmicos: Bárbara Medeiros

Gabriel Banach

Letícia Maeshiro

 

 

 

 

 

 

 

CAMPO GRANDE –MS  

2019

 

 

        1.         INTRODUÇÃO

Para trabalhar com o empuxo é necessário a definição de densidade. A definição é dada como a razão entre a massa de um corpo e seu volume. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida de densidade é o kg/m3 (quilograma por metro cúbico). Sendo assim, podemos concluir que o cálculo da densidade de um objeto só depende de sua massa total e de seu volume. Seguindo a fórmula geral, obtemos:

[pic 1] 

 O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Por exemplo, 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].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).

O empuxo foi descoberto por Arquimedes (287 a.C.-212 a.C. aproximadamente), matemático e engenheiro grego. 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 3] 

onde:

[pic 4]=Empuxo (N)

[pic 5]=Densidade do fluido (kg/m³)

[pic 6]=Volume do fluido deslocado (m³)

g=Aceleração da gravidade (m/s²)

Quando um corpo mais denso que um líquido é totalmente imerso nesse líquido, observamos que o valor do seu peso, dentro desse líquido , é aparentemente menor do que no ar. A diferença entre o valor do peso real e do peso aparente corresponde ao empuxo exercido pelo líquido:

Paparente = Preal – E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

        2.         MATERIAIS UTILIZADOS  

• Cilindro de plástico graduado;
• Cilindro de plástico oco (volume interno = cilindro de plástico graduado);
• Dinamômetro
• Béquer de plástico  
• Suporte
• Paquímetro

 

        3.         PROCEDIMENTOS  

Parte 1: Com a utilização do dinamômetro foi obtido o peso real do cilindro de plástico graduado e o peso aparente após a total imersão do mesmo na água que se encontrava dentro do béquer de plástico, para assim calcular o empuxo sobre o mesmo.

 Com o mesmo dinamômetro foi obtido o peso real do cilindro oco e o peso com sua parte oca completa de água.  

Parte 2: Com o Paquímetro foi medido o diâmetro do cilindro graduado para realizar o cálculo de sua seção Transversal.

Utilizando a marcação do cilindro de plástico graduado, foi-se inserindo o mesmo de 10 em 10 milímetros dentro do béquer com água e observado o peso obtido no dinamômetro, até completar dez medições, além da medição sem inserir na água.

1. RESULTADOS

4.1 Parte 1

Peso do cilindro plástico graduado:  0,79 N ± 0,01 N  Peso aparente após imersão na água: 0,1 N ± 0,01 N

Cálculo do empuxo:

Empuxo = peso real – peso aparente => Empuxo = (0,79 ± 0,01) – (0,1 ± 0,01) = 0,69 N ± 0,01

 

Peso do cilindro oco: 1,19 N ± 0,01 N  

Peso do cilindro oco cheio de água: 1,82 N ± 0,01 N

Peso do volume de liquido: (1,82 N ± 0,01 N) – (1,19 N ± 0,01 N) = 0,63 N ± 0,01 N

Questão: Compare o peso do volume de liquido com o empuxo produzido no cilindro. O que você pode dizer a respeito?

 Neste experimento, sabe-se que o volume do cilindro graduado é o mesmo volume do cilindro oco, assim o peso do volume do liquido deslocado é de 0,63 N ± 0,01. Assim pelo princípio de Arquimedes que diz que o volume do fluido é igual ao volume do corpo, e pelo empuxo encontrado (0,69 N ± 0,01) que há uma diferença muito pequena, que pode ser caracterizada por erros na medição/processo do experimento.