Princípio de Arquimedes: impulso

Princípio de Arquimedes: Empuxo

INTRODUÇÃO.

O Objetivo desta experiência é determinar o empuxo exercido pela água sobre um corpo de forma cilíndrica e comparar o valor experimental do empuxo com o valor teórico, usando os seguintes materiais: Corpo básico, armadores, manivela, balança, bandeja, massas padronizadas, suportes para suspensões diversas, paquímetro, cilindro metálico, cordão, corpo com água e linha de nylon.

MONTAGEM.

PROCEDIMENTOS E ANÁLISES.

Inicializamos a experiência colocando o corpo básico na posição horizontal, medimos o peso da bandeja colocando-a numa balança de barra e manivela, como mostra a montagem, zerando-a primeiro colocando pequenos contrapesos no prato mas leve até que a barra fique na direção horizontal e com o auxilio da mesma balança e um prato medimos o peso da bandeja. Em seguida medimos com o paquímetro a altura e o diâmetro do cilindro metálico. Retiramos os pratos da balança e utilizando uma linha de nylon penduramos o cilindro na direção vertical em um dos lados da balança e no outro colocamos a bandeja, para coletarmos o peso do cilindro, colocamos contrapesos na bandeja. Descemos o cilindro em direção a um recipiente cheio da água, deixando-o totalmente imerso na própria, próximo a sua superfície e reequilibramos a balança retirando pesos da bandeja, em seguida descemos ainda mais o cilindro para uma profundidade maior e observamos que não alterou o equilíbrio da balança, isso que disser que o empuxo é o mesmo para qualquer profundidade porque o corpo em estudo é rígido, e anotamos ao dados coletados:

Medidas

Peso da bandeja -------------- Pb = 7.100gf  Dimensões do cilindro metálico Altura --------------------------- L = 55.50mm Diâmetro da seção ------------ D = 19.00mm  Pesos do cilindro Peso real do cilindro ---------- Pc = 114.700 + Pb = 121.800gf Peso aparente do cilindro ---- Pac = 99.250 + Pb = 106.35gf

Diagrama de corpo livre para o cilindro metálico:

Cilindro banhado em água Cilindro

 As forças exercidas pelo líquido nas seções retas superior e inferior são: Temos que F= Pa onde “a” é a área e que P = dliggh , substituímos uma na outra e temos F1= dgh1ae F2 = dgh2a

 A força exercida pelo empuxo é dada por:

Eteo = F2 –F1 Eteo = dgh2a – dgh1a Eteo = dga (h2 – h1) onde : (h2 – h1) = L e que: = : a(h2 – h1)=vsub Eteo = dgvsub

Cálculos do volume do cilindro e do empuxo no C.G.S.

V = 

(d/2)2 x L V = 3.14 x (1.90/2)2 x 5.55 V = 15.72 cm3

Eteo = dgvsub Eteo = 1 x 980 x 15.72 Eteo = 15405 dyn

Cálculo do valor experimental do empuxo, pela diferença do peso real pelo peso