Fisica experimental

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  • Publicado : 5 de março de 2013
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Introdução A densidade é uma das propriedades que caracterizam uma substância, por isso é classificada como sendo uma propriedade específica. O termo densidade significa geralmente, a relação entre uma massa e o volume ou espaço associado a ela. No Sistema Internacional, a unidade é o quilograma por metro cúbico (kg/ ), porém o grama por centímetro cúbico (g/ ) é a mais utilizada. A densidade dossólidos nem sempre é maior que a dos líquidos e também as dos gases. Os sólidos contém consistência muito alta na qual vai resultar uma grande quantidade de massa num volume pequeno, pois suas moléculas se encontram muito unidas uma das outras. Já nos líquidos que tem densidades menores as partículas de suas moléculas se encontram mais distanciadas uma das outras. Uma propriedade física dassubstâncias, denomina-se densidade absoluta ou massa específica, cujo valor é calculado pela relação entre a massa da substância desejada e o volume ocupado por ela. O quociente entre a massa específica desse material e a massa específica de um padrão é denominado densidade relativa ou simplesmente densidade de um material. Durante o experimento foram realizados dois procedimentos para encontrar adensidade, o primeiro utilizando um densímetro caseiro; o segundo utilizando um densímetro de laboratório. Com os dados recolhidos e analisados, obteve-se a densidade experimental e teórica da água, da água salgada e do álcool separadamente, para a comparação e discussão das mesmas, considerando os erros estatísticos e instrumentais.

Objetivos O presente experimento tem como objetivo construir umdensímetro através da análise da flutuação de um corpo, a partir da massa e do volume medidos, provando a densidade da água e também analisando a densidade de outros fluidos.

Fundamentos Teóricos Quando um corpo é mergulhado em um fluido, fica sujeito à pressão exercida pelo fluido sobre todos os pontos de sua superfície que estão em contato com o fluido. A resultante das forças exercidas pelofluido sobre todos os pontos imersos do corpo é vertical para cima. Esta força resultante é denominada empuxo, representado na Equação (1). (1).

Onde mf é a massa de fluido deslocado e g é a aceleração da gravidade. Pelo princípio de Arquimedes todo corpo submerso em um fluido experimenta um empuxo vertical e para cima igual ao peso de fluido deslocado, mostrado na Equação (2). (2). A explicaçãodo princípio de Arquimedes é indicada na Figura (1).

Figura 1: Representação do Princípio de Arquimedes.

A densidade de um corpo define-se como o quociente entre a massa e o volume desse corpo (Equação (3)). Desta forma pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentração de massa em determinado volume. O símbolo para a densidade é ρ e a unidade SI para a densidade é quilogramas pormetro cúbico (kg/m³). Esta relação pode ser obtida substituindo os valores do empuxo e do peso na Equação (2).

(3). Como sabe-se que o volume é dado pela relação Abaseh (onde Abase, é a área da base do copo cilíndrico e h é a altura imersa), obtemos a Equação (4). (4).

Material e equipamentos utilizados

       

1 Bequer 1 copo cilíndrico com escala em milímetros 1 balança deprecisão com erro de 0,01g 1 paquímetro com erro de 0,05cm 320g de areia água água salgada álcool hidratado

Metodologia experimental O experimento foi dividido em 2 procedimentos. No primeiro medimos o diâmetro do copo cilíndrico com o paquímetro. E em seguida, o colocamos vazio dentro de um béquer com água e observamos que este flutuou nivelado, assim medimos sua massa em uma balança de precisão.Repetimos este procedimento por mais 5 vezes, colocando a cada vez uma quantidade a mais de areia para que o copo afundasse de um em um centímetro. A partir dos dados coletados, medimos a densidade da água em cada situação, comparando com a densidade teórica (1,0 g/cm3). No segundo procedimento, utilizando um novo copo, medimos seu diâmetro no paquímetro e colocamos areia para que a massa...
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