Trabalho de Física

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
MECÂNICA INTEGRADO AO ENSINO MÉDIO

GUILHERME CUNHA
RODRIGO DELAI

HIDROSTÁTICA:
REALIZAÇÃO DOS EXPERIMENTOS

VITÓRIA – ES
10/07/2014

INTRODUÇÃO

Segundo o princípio de Arquimedes, todo corpo imerso em um fluido sofre ação de uma força (empuxo) verticalmente para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
Sendo Vf o volume do fluido deslocado, então a massa do fluido deslocado é:
Mf = df . Vf (1)
Sabendo que o módulo do empuxo é igual ao módulo do peso:
E = P = m . g (2)
Substituindo (1) em (2), temos:
E = d f . Vf . g

PRIMEIRO EXPERIMENTO

 Questões:
1. O volume de água derramado tem alguma relação com o volume inicial do bloco de gelo?
2. Qual porcentagem do volume total do gelo permanece fora d'água? Faça os cálculos.
3. O que ocorreu afinal com o volume de gelo que permanecia emerso no início do procedimento? Com base nas leis da hidrostática, elabore hipóteses e construa uma explicação para o experimento. Compare, depois, seus argumentos com os de seus colegas.
4. O derretimento de icebergs, geralmente encontrados nas regiões polares, colabora para elevação do nível dos mares?
5. E o derretimento dos gelos nos continentes antárticos, contribui para a elevação do nível dos mares?

 Respostas:
1. Sim. O peso do volume de água derramado é igual ao peso do gelo.
2. Supondo que o cubo tenha um volume de 1cm³ e que sua densidade fosse de 0,92 g/cm³, a força gravitacional exercida sobre o cubo seria:
P=m .g
P=d .V . g
P = 920 . 1,0 . 10^-6 . 9,8
P = 9,016 . 10^-3 N
O cubo ficará estático quando o empuxo se equilibrar com a força gravitacional. Como a densidade da água é 1,0 g/cm³, temos:
P=E
P = df . Vf . g
9,016 . 10^-3 = 1000 . Vf . 9,8
Vf = (9,016 . 10^-3) ÷ 9800
Vf = 0,00000092 m³ = 0,92 cm³
Como o gelo desloca 0,92cm³ do fluido e V fd = Vfsubmerso, temos:
1cm³ --- 100%
0,08cm³ --- x x = 8%
3. O cubo de gelo desloca um volume de água que