Empuxo

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  • Publicado : 5 de maio de 2011
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Introdução:
O Princípio de Arquimedes pode ser enunciado como:

"Todo corpo mergulhado num fluido em repouso sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo."
Foi enunciado pela primeira vez pelo sábio grego Arquimedes e resultou no conceito de impulsão ou empuxo que é a força hidrostática resultante exercida por umfluido (líquido ou gás) em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteja imerso. A impulsão existe graças à diferença de pressão hidrostática do corpo, visto que esta é proporcional à massa específica do líquido (ou densidade), à aceleração da gravidade, e à altura de profundidade.

Titulo da atividade: Empuxo
Objetivo da atividade: Determinar a densidade da água.
Material utilizado:Paquímetro;
Dinamômetro;
Becker;
Cilindro;
Fundamentação Teórica:

Dinamómetro:

Um dinamómetro é um instrumento usado para a medição de forças mecânicas. (figura 1)
Existem diversos tipos de dinamómetros, dos quais se destacam pela sua importância e aplicação: dinamómetro de Bekk, dinamómetro de mola e o dinamómetro hidráulico.
O dinamómetro de Bekk consiste num aparelho utilizadopara a determinação da resistência dinâmica do papel, isto é, a resistência que o papel opõe à rotura por efeito de pancadas ou golpes.
No dinamómetro de mola (também designado por balança de mola), uma forma simples de dinamómetro, uma força é medida pelo alongamento produzido numa mola elástica helicoidal. Esta mola encontra-se unida a um cursor que indica, sobre uma escala graduada, oalongamento provocado pela força, o qual é diretamente proporcional à força desde que a mola não se encontre demasiadamente esticada.
Este dispositivo é por vezes usado para medir o peso de um corpo.

PAQUÍMETRO:

O Paquímetro (figura 2) é o resultado da associação de: uma escala, como
padrão de comprimento; dois bicos de medição, como meios de transporte do
mensurando, sendo um ligado à escala eoutro ao cursor; um nônio como interpolador
para a indicação entre traços.


Principio de Arquimedes:

O principio de Arquimedes afirma que: “Um corpo, total ou parcialmente imerso num fluido, sofre uma força de empuxo FE dirigida para cima de módulo igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo". Logo, de acordo com o principio de Arquimedes, o módulo da força de empuxo é dado por:FE = mliqg
FE = liqVliqg

onde mliq, Vliq e _liq são, respectivamente, a massa, o volume e a densidade do liquido deslocado pelo corpo, e g é a aceleração da gravidade.
A força de empuxo pode ser facilmente determinada experimentalmente através da medida do peso aparente do corpo submerso no liquido:

Pap = P-E
onde Pap _e o peso aparente e P o peso real do corpo.
É importanteressaltar que a resultante das forças superficiais, denotada por força de empuxo, é verticalmente para cima. Pois, por simetria, vemos que as forças sobre a superfície lateral do cilindro se equilibram duas a duas [pressões (p; p) ou (p0; p0) na figura].
Entretanto, a pressão p2 exercida pelo fluido sobre a base inferior _e maior do que a pressão p1 sobre a base superior.

Figura 2.1:Principio deArquimedes.
Forças decorrentes da pressão
A pressão, que é uma força exercida pela água ou qualquer outro fluido numa superfície qualquer, por exemplo, numa barragem ou numa comporta, determina-se pelas leis da hidrostática. A pressão exercida pela água é sempre perpendicular à superfície ( da barragem ou da comporta ) e varia com a profundidade
Pressão hidrostática:

A pressão hidrostática emum ponto
Considere um volume cúbico de água. Estando este em repouso, o peso da água acima dele necessariamente estará contra-balançado pela pressão interna neste cubo. Para um cubo cujo volume tende para zero, ou seja, um ponto, esta pressão pode ser expressa por

em que, usando unidades no sistema SI,
P é a pressão hidrostática (em pascals);
ρ é a massa específica da água, ou densidade...
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