Princípio de arquimedes

FÍSICA EXPERIMENTAL I

Experimento 3

FEX I

Experimento No 3: DENSIMETRIA (PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES)
Objetivos: Medir a massa específica (medida indireta) de várias substâncias através de procedimentos distintos: usando o princípio de Arquimedes e através das medidas diretas da massa e do volume do corpo.
Analisar as forças envolvidas quando um corpo suspenso por uma mola é mergulhado em um fluido.
Medir grandezas físicas diretas, e calcular, a partir dessas medidas e de considerações sobre as forças atuantes, o valor da massa específica ou densidade de um corpo.
Comparar os resultados experimentais com dados existentes em tabelas.
Teoria: Quando um corpo é total ou parcialmente mergulhado em fluido (líquido ou gasoso), fica sujeito à pressão exercida pelo fluido sobre todos os pontos de sua superfície que estão em contato com o fluido.
A pressão exercida pelo fluido sobre um determinado ponto imerso do corpo, depende da altura da coluna de fluido que atua nesse ponto. Portanto, a pressão é maior nas partes do corpo que estão mais profundamente imersas. A resultante das forças exercidas pelo fluido sobre todos os pontos imersos do corpo é dirigida verticalmente para cima, e é denominada empuxo. Esse fato experimental é conhecido como princípio de Arquimedes, e enunciado da seguinte maneira:
“Todo corpo total ou parcialmente imerso em um fluido, recebe deste um empuxo vertical, dirigido de baixo para cima, de módulo igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo”. Isto significa que um corpo de volume V totalmente imerso em fluido, recebe um empuxo cuja intensidade é dada por:
E = m g = (ρf V) g

(3.1)

onde m é a massa do fluido deslocado, ρf é a massa específica (densidade absoluta ou densidade) do fluido, e g é o valor local da aceleração da gravidade. Veja a figura (3.1) abaixo.

Figura (3.1): Um corpo de volume V (a) totalmente ou (b) parcialmente imerso em um fluido de densidade ρ, recebe um empuxo de intensidade