Principio de arquimedes

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PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Ana Beatriz Obaid; Ruy Huldorico Souza Junior; Rafael Albano Hinke;
Centro Universitário Católica de Santa Catarina – Campus Joinville
Engenharia Civil - Disciplina de Física II.

1 INTRODUÇÃO

Esse relatório tem como objetivo demonstrar o experimento feito em laboratório com propósito de obter o peso aparente de um determinado corpo ao estar submerso a água. Esteprocedimento se baseia no princípio de Arquimedes, tendo em vista a parte laboratorial e relativa aos cálculos. Importante ressaltar a relevância da teoria em nosso trabalho, por isso introduziremos os conceitos de flutuação, empuxo e peso aparente.
O enfoque do experimento é aquisição da visão prática sobre o conteúdo aprendido apenas teoricamente em sala, ou seja, o princípio de Arquimedes.
Notermino do procedimento, os resultados pretendidos são a obtenção da força de empuxo, a massa específica do fluído e a determinação indireta de sua massa específica. Que serão abordados através da demonstração dos cálculos.

2 REVISÃO DA LITERATURA

O princípio de Arquimedes foi descoberto decorrente a um problema envolvendo a coroa de Hieron. O rei Hieron ordenou que Arquimedes descobrissese sua nova coroa era feita puramente de ouro, porém não poderia derretê-la. O físico resolveu o problema encontrando uma maneira de testar a densidade da coroa, uma razão entre massa sobre o volume da coroa. Para a resolução deste problema, ele utilizou a lei do empuxo, onde havia descoberto em uma simples ocasião: dentro de uma banheira.
Arquimedes observou que conforme entrava em suabanheira, o volume da água contida nela aumentava de nível consideravelmente. Logo, chegou à conclusão de que um objeto submerso é trazido a tona verticalmente com uma força igual ao peso da água que se desloca o que por sua vez, depende do volume da água deslocada. Portanto, segundo Hewitt:
Essa relação entre o empuxo e o líquido deslocado foi descoberto no século terceiro a.C. pelo cientista gregoArquimedes. Ele o enunciou assim: Um corpo imerso sofre a ação de uma força de empuxo dirigida para cima e igual ao peso do fluido que ele desloca. [...] Ele é válido para líquidos e gases, que são ambos fluidos. Se um corpo imerso desloca 1 quilograma de fluido, a força de empuxo que atua sobre ele é igual ao peso de 1 quilograma.” (HEWITT, 2002, p.235).
Após esta observação, Arquimedes colocou acoroa em uma balança e uma massa igual em ouro puro no outro lado da balança e então submergiu a balança na água. Se de fato os dois lados da balança se equilibrassem após estarem submersos, a coroa conteria a mesma densidade que a amostra de ouro, provando assim que a coroa era realmente feita puramente de ouro.
Portanto, em um corpo que se encontra imerso em um líquido, agem duas forçasopostas, que são:
- Força peso (P)
- Força de empuxo(E)

http://www.algosobre.com.br/images/stories/fisica/empuxo_01.gif

Quando um corpo está submerso a um liquido, podemos estabelecer as seguintes condições:
* Se o objeto permanecer em equilibro, a força de empuxo é igual à força peso (E = P)
* Se ele afundar, a força peso é maior que a força de empuxo (E < P)
* Se for levadopara a superfície, a força de empuxo é maior que a força peso (E > P)
Logo, a principal definição do Teorema de Arquimedes diz que todo corpo submerso em um fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, na qual sua intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
Desta forma, obtemos a seguinte formula:
Fe=mfd*g (Equação I)
Onde:Fe→Força de empuxo
mfd →Massa do fluido deslocado
g→gravidade
Em casos onde não se obtém o valor referente a massa do fluido deslocado, substituiremos este por:
mfd=ρ*V (Equação II) Onde:
mfd→Massa do fluido deslocado
ρ→Massa especifica do liquido
V→Volume
Assim substituindo (Equação II) na (Equação I), temos que:...
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