Empuxo

Prática 4 – Empuxo
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Introdução/Teoria

Densidade de massa (ρ) de uma substância é a relação entre a massa(m) e o volume (V) de determinado material. É o grau de concentração de massa em determinado volume. Assim, ρ=m/V e sua unidade no S.I. é Kg/m³.
Empuxo () é a força de reação exercida por um fluido sobre um objeto, fazendo com que o objeto pareça ser mais leve, já que o sentido do empuxo é oposto ao da força peso real(). Assim, o peso aparente() é o peso percebido pelo objeto. =
(Espaço para o desenho)

Pelo princípio de Arquimedes, quando um corpo está parcial ou completamente imerso em um fluido, o fluido exerce o empuxo, que é a força de baixo para cima igual ao peso do volume do fluido deslocado. Assim: , em que densidade do fluido, Vvolume do fluido deslocado, gaceleração da gravidade.
(Questão 4, vou escrever à mão porque a demonstração é algébrica)
Ao tomar como base 0°C, 1atm e g=9,81 m/s² para analisar a porcentagem aproximada do volume de um iceberg que está abaixo do nível da água, a densidade do gelo() é 0,92 g/cm³ e a densidade da água() é 1,03 g/cm³. Como o iceberg está em equilíbrio com a água, Assim:

Assim, 89% do volume de um iceberg está abaixo do nível da água. Resultados/Discussão

Parte 1: Peso do cilindro de plástico maciço = 0,34 N Peso aparente = 0,13 N Empuxo = 0,34 – 0,13 = 0,21 N Peso do cilindro oco = 0,24 N Peso do cilindro com líquido = 0,50 N Peso do volume de líquido = 0,50 – 0,24 = 0,26 N

Parte 2: Diâmetro do cilindro maciço = 2,22 x 10^-2 m Área da seção transversal = (1,11 x 10^-2) ²
=3,87 x 10^-4 m²
Peso do cilindro quando o empuxo é zero = 0,35 N
Distância submersa Peso aparente Empuxo
10^-2 m 0,31 N 0,04 N
2x10^-2 m 0,28 N 0,07 N
3x10^-2 m 0,24 N 0,11 N
4x10^-2 m 0,20 N 0,15 N
5x10^-2 m 0,17 N 0,18 N