Empuxo E Princípio De Arquimedes

Experiência 01 – Empuxo e Princípio de Arquimedes

Laís Louzada - Turma 3003

FACULDADE ESTÁCIO DE CURITIBA

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Resumo - Este experimento concentra-se em medir a massa específica de sólidos que possuem formas geométricas regulares e exercitar o conceito de propagação de erros de medidas e também avaliar como se comporta um objeto imerso em um fluído sobre ação da força de Empuxo.

I. INTRODUÇÃO

Realizando experiências cuidadosas, descobriu-se uma maneira de calcular o empuxo que atua em corpos mergulhados em líquidos. Suas conclusões foram expressas através de um princípio, denominado Princípio de Arquimedes, cujo enunciado é o seguinte: "todo corpo mergulhado em um líquido recebe um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo".

O valor do empuxo, que atua em um corpo mergulhado em um líquido, é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.

II. PROCEDIMENTOS

Para realização da experiência utilizou-se os seguintes materiais:

Água destilada

Álcool etílico

Becker

Mola helicoidal

Balança digital

Kit do princípio de Arquimedes

Paquímetro

Dinamômetro de 2 ou 5n.

Método 1: Medidas do corpo:

Primeiro mediu-se a altura e diâmetro do cubo com o paquímetro, após pesou-se o cubo na balança digital para obter o cálculo do volume e da massa específica.

Método 2:

Mediu-se com a régua o comprimento da mola na balança de Jolly L=0, após colocou-se o cubo sobre a mola e mediu-se novamente o comprimento da mola L=1, também foi necessário inserir álcool em um recipiente e após inserir a mola dentro do fluído para medir novamente o comprimento da mola L=2 e depois fazer o mesmo porém para água.Feito esses procedimentos com a mola pós foi realizado com o dinamômetro, pesou-se ele para obter o P=peso e depois para obter o peso aparente Pa=peso aparente mergulhou-se no fluído em água e depois no álcool para fazer os cálculos das massas específicas e empuxo Pa=peso aparente as molas.

Método 3:

Foram feitos os cálculos baseados nas informações do dinamômetro para o empuxo e massa específica da água e do álcool.

III. RESULTADOS

Método 1:

água = 1000 kg/m³

álcool = 900 kg/m³

Formulas:

μ=m/V

Formula1 -  = Densidade, m= massa, V= Volume ocupado pela massa.

V=4/3 πr^3

Fórmula2 – Volume da esfera.

Dados obtidos Experimentalmente

Peso (kg) Altura (m) Diâmetro (m) Volume (m³) Densidade (m) (kg/m³)

0,04503 0,066 0,00278 0,0000400 1125,460

Tabela1 – Aplicação do Método I – Peso ( medido na balança), Altura e Diâmetro (medido com paquímetro), Volume e Densidade (calculado pelas formulas acima)

Método 2: Medidas do comprimento da mola:

Fórmula:

μ_Corpo=μ_Liquido ((l_1-l_0)/(l_1-l_2 ))

Formula3 – Lo: mola em repouso, L1: mola com o peso imerso no ar, l2: mola com o peso imerso no fluido (água e alcool)

Dados Obtidos:

Deslocamento da Mola (m)

L0 (Repouso) L1 (Peso) L2 (água) L2 (álcool)

0,07 0,132 0,08 0,085

Tabela2 – L0: Mola em repouso, L1: mola com o corpo de objeto de estudo em queda livre, L2(água): Mola com o corpo de objeto de estudo imerso em água, L2(álcool): Mola com o corpo de objeto de estudo imerso em álcool.

Densidade do Corpo (m) (kg/m³)

Água Álcool

1192,31 1187,23

Tabela3 – Densidade do corpo na água e no álcool.

Empuxo (mola)

Água Álcool

32,9N 36,4N

Ta abela4 – Empuxo da água e do álcool.

Método 3: Medidas de força obtidas com o dinamômetro:

Fórmulas:

E=I P_real-P_(Apar ) I

Formula4 – E: Empuxo ( em modulo), Preal : Peso Real, Papar: Peso Aparente

V_Corpo= E/(μ_fluido.g)

Vcorpo: Volume do Corpo, E: Empuxo, fluido: Densidade do fluido deslocado, g: gravidade na superfície da Terra.

μ=M/V

: Densidade, M: massa, V: volume do corpo

Dados Obtidos:

Força