Relatorio de Fisica experimental II - Empuxo

Introdução Teórica

Arquimedes, sábio grego, nasceu em Siracusa na Sicilia ( 287 – 212 a.c ). Foi o primeiro cientista e matemático a fazer demonstrações e verificações experimentais de suas teorias e um dos pioneiros no estudo da estática e da hidrostática.

Uma das mais conhecidas histórias da física tem como personagem principal Arquimedes. A história conta a seu respeito que: o rei Herão II de Siracusa, desconfiou que a sua coroa não fosse de ouro puro. Pediu para Arquimedes, verificasse se essa desconfiança tinha fundamento. Preocupado com o problema, Arquimedes foi ao rio para refletir sobre o assunto.

Estando no local, ele percebeu que o volume de água deslocado quando emergia era igual ao volume do seu corpo. Arquimede vibrou com a descoberta e saiu correndo gritando “Eureka! Eureka! Eureka!

Portanto, o sentido do empuxo são definidos pelo principio de Arquimedes como:

“Todo corpo imerso num fluido sobre a ação de uma força – denominada empuxo – dirigida verticalmente para cima, cujo módulo é igual ao módulo peso do volume do fluído deslocado”.

Objetivo

Este experimento tem como objetivo principal determinar o empuxo, que é o volume que a água se desloca quando pressiona um objeto submerso na água e provar matematicamente que quando há uma densidade de um objeto menor que a da água, este flutua, e quando for maior este acaba por afundar.

3. Material Utilizado:

Balança analítica: instrumento que mede a massa de um corpo. A balança utilizada possui incerteza de ± 0,005 g.

Paquímetro: instrumento usado para medir espessuras, diâmetro de fios, diâmetro interno e externo de tubos, profundidade de orifícios e comprimentos de peças até 150 mm. A precisão do paquímetro é de centésimos de milímetros, e é obtida pelo nônio de 20 ou 50 divisões, sendo esses últimos valores determinantes de sua sensibilidade, sendo, portanto a incerteza do instrumento de ± 0,03 mm.

Becker de vidro com capacidade para 50 mL

Proveta de vidro com capacidade para 120 mL

Sólido regular: uma amostra a ser determinada na sua densidade: rolha de cortiça

Sólido regular: uma amostra a ser determinada na sua densidade: esfera de aço

Agua ( H2O )

Alcool (CH2O6)

Procedimentos experimentais:

Antes de iniciarmos o procedimento ajustou-se a balança a fim de que a mesma estivesse “tarada”, ou seja, zerada. O procedimento foi divido em três partes, na verdade cada procedimento visava obter o mesmo resultado, porém foram feitos de formas diferentes.

O primeiro experimento nós medimos a massa e a densidade da água, utilizamos uma proveta para calcular a massa do liquido e consequentemente a densidade com as medidas de 20ml, 40ml, 60ml e 80ml.

Tabela 1º Experimento (água + rolha) Massa rolha : 5,94 g

Para o segundo experimento, utilizamos novamente a proveta, calculamos a massa e a densidade da agua com o sal dissolvido, e usamos como base os mesmos volumes de 20ml, 40ml, 60ml e 80ml.

Medimos a densidade do sal para o experimento = 3.86 g ( 1 colher de chá )

Quando um sal é dissolvido na água a densidade da solução cresce com a concentração.

Tabela 2º Experimento (Álcool e rolha) Massa Rolha: 5,94 g

No terceiro experimento, mediu-se com o auxílio de um paquímetro o diâmetro da esfera de aço, anotando-se o valor obtido. Feito a medida mediu-se com o auxílio da balança analítica a massa. Por fim calculamos seu volume utilizando a formula V= 4/3.π.R³, e também através da proveta graduada e finalmente calculamos a densidade da esfera achando a razão entre a massa e o volume encontrados através da balança.

Tabela 3º experimento (esfera de aço) Massa Esfera: 66,89 g

É importante ressaltar que sempre que se foi utilizar a balança “tarou-se” a mesma a fim de obter resultados com mais precisão.

Exercícios:

Resposta