O Princípio de Arquimedes
Por: Agberto De Castro Marinho Júnior • 15/5/2018 • Relatório de pesquisa • 1.313 Palavras (6 Páginas) • 249 Visualizações
Universidade Federal Do Amazonas[pic 1]
Instituto De Ciências Exatas E Tecnologia – Icet/ Engenharia De Produção
Princípio de Arquimedes
Agberto de Castro Marinho Júnior (agbertojunior@gmail.com)
Erika Tiaki Reis Nakanome (erikanakanome@gmail.com)
Nádia Araújo Gomes (ninagomes762@gmail.com)
INTRODUÇÃO
No Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET), mais especificamente nas dependências do Bloco C, onde se encontra o Laboratório de Fenômenos de Transporte, ocorreu no dia 13 de abril de 2018 a realização de experimentos que tinham a finalidade de verificar as informações a respeito do Princípio de Arquimedes.
O empuxo pode ser analisado quando se é mergulhado um corpo em um liquido onde pode-se verificar que o mesmo exerce uma força (vertical e dirigida para cima) de sustentação sobre o corpo, sendo assim este fenômeno é definido como uma força hidrostática resultante praticada por um liquido em condições hidrastinas sobre um corpo que está mergulhado nele. A impulsão existe devido a diferença de pressão hidrostática do corpo, pois esta é proporcional à massa do fluido, aceleração da gravidade, e a altura de profundidade.
Arquimedes, autor deste princípio que rege este fenômeno foi um grande matemático, físico e filosofo francês, responsável por relevar e elaborar o princípio fundamental das forças de flutuação, que segundo Keller (1997) é entendido como: Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido tende a ser ejetado/ lançado para cima devido a um força de modulo igual ao peso do fluido movido, e orientada para cima segundo um reta que passa pelo centro da gravidade do fluido deslocado.
Bonjorno (1993), compreendeu que princípio de Arquimedes é: todo corpo imerso total ou parcialmente num liquido recebe uma força vertical com se comporta de baixo para cima, que é igual ao peso da quantidade do liquido que foi deslocado A formula deste princípio pode ser expressa da seguinte forma pela equação 1:
(eq. 1)[pic 2]
O empuxo, está associado a uma extensa quantidade de tecnologias, como os submarinos, os barcos, navios, plataformas de petróleo, aviões, etc. Com a inexistência do empuxo, seria impossível um navio navegar sobre a água devido ao seu peso, ou um avião voar, isso expressa um pouco importancia do empuxo para o ser humano no seu dia-a-dia.
OBJETIVO
O experimento tem como escopo expor o conceito que rege o Princípio de Arquimedes, e mediante a pratica elucidar o comportamento das forças que agem sobre um corpo submerso em um fluido, para assim contribuir de forma satisfatória para a entendimento do assunto.
MATERIAIS
Os materiais empregados durante o procedimento estão listados na tabela 1.
Tabela 1 - Materiais utilizados no experimento
MATERIAIS | QUANTIDADE |
Haste com suporte | 01 |
Dinamômetro | 01 |
Corpo de prova | 03 |
Balança Analítica | 01 |
Becker de vidro | 01 |
Paquímetro | 01 |
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Os materiais utilizados no experimento estavam localizados em uma mesa, como ser visto na figura 01.
Após recebimento de instruções sobre o procedimento, foram iniciadas as etapas para realiza-lo. Inicialmente, foi empregado a balança analítica para encontrar a peso de
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cada uma das barras, do béquer vazio e do béquer contendo água e tais informações
foram registradas para posterior cálculo. Em seguida, utilizou-se o paquímetro para achar as dimensões das três barras, quanto ao diâmetro e a altura. Utilizando a haste de suporte para suspender o dinamômetro, mais a adiante foi inserido na extremidade deste equipamento individualmente cada barra para assim achar o peso das barras.
Posteriormente, colocou-se sobre a balança analítica um béquer contendo 300 mL de água e com o mecanismo já mencionado que estava acima do reservatório, na qual a
Haste de suporte suspende o dinamômetro e o corpo de prova, as barras foram submersas individualmente na água. Fez-se o mesmo procedimento novamente, apenas diferenciando que as barras foram parcialmente submersas. Os dados obtidos na balança e no béquer (que indicou comportamentos diferentes nas duas situações, da barra está total ou parcialmente submersa) foram registros tanto para serem empregados nos cálculos e para verificar as condições de realização do Princípio de Arquimedes.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Como comentado no procedimento experimental, foi solicitado a medição quanto a massa, comprimento e diâmetro de cada uma das barras. Foi encontrado também a massa do béquer vazio que apresenta 425, 0 g e com água de 135, 7 g. Os dados aferidos, que estão localizados na Tabela 02.
Tabela 2 - Medições da Barra
Polímero | Alumínio | Aço | |
Massa | 14 g | 31,7 g | 97, 2 g |
Comprimento | 4,00 cm | 4,00 cm | 4,00 cm |
Diâmetro | 1, 91 cm | 1, 91 cm | 1, 92 cm |
Força-peso | 0, 1 N | 0, 13 N | 2, 91 N |
Seguindo roteiro do procedimento realizou-se a etapa onde foi achado a força-peso de cada prova retiradas do dinamômetro, no qual observou-se duas condições especificas. Os resultados encontrados em tais situações, no qual na primeira as barras estavam totalmente submersas e na segunda de forma parcial estão contidas na Tabela 03.
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