Conhecimento do conceito e aplicação da tração

EMPUXO

Aluno: Rafael Cavalieri Duarte

Professor: Nelson

Engenharia de Produção

Abril/2014

1 - Introdução

Com o objetivo de obter maior entendimento sobre o conceito de empuxo, apresentaremos alguns dados e teorias a seu respeito, associado às variáveis de densidade do fluido de estudo, área, aceleração da gravidade, massa e volume no qual afetam diretamente o empuxo que um determinado corpo sofre.

2 - Objetivo

Adquirir conhecimento sobre o conceito e aplicação de empuxo e ainda demonstrar por meio de apresentação gráfica o empuxo que um corpo sofre.

3 – Conceito

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 .

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).

Princípio de Arquimedes:

Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) quem descobriu como calcular o empuxo.

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:

onde:

=Empuxo (N)

=Densidade do fluido (kg/m³)

=Volume do fluido deslocado (m³)

g=Aceleração da gravidade (m/s²)

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 pequena relação entre o empuxo e a densidade do líquido no qual o corpo está emerso. Veja:

E= md .g (I)

md = µ. Vd (II)

Onde md é a massa do líquido deslocado, Vd é o volume do líquido deslocado e corresponde ao volume da parte do corpo que está mergulhada, e µ (letra grega “mi”) é a densidade do líquido. Substituindo (II) em (I) temos a equação para se calcular o empuxo:

E= µ . Vd. g

4 - Procedimentos Experimentais

• Material utilizado neste experimento:

- cilindro de Arquimedes;

- suporte de haste;

- dinamômetro tubular de 2N;

- becker;

- seringa;

- êmbolo;

• Procedimento

Deve-se primeiramente, zerar o dinamômetro e pesar o cilindro, este será o peso do corpo fora do líquido (PCFL). Inserir uma quantidade de água em um Becker até que chegue ao nível de 250ml. Em seguida mergulhá-lo e verificar o seu peso dentro do líquido (PACDL) informado no dinamômetro. Com auxílio da seringa, retirar o líquido do Becker até que retorne a medida de 250ml e adicionar este líquido da seringa em outro