Fluidos

Experimento 1:
Mecânica dos Fluidos
Autores:

UC: Física II

Resumo

Objetivos

Introdução Teórica

Materiais e Métodos utilizados

Resultados e Discussão

Parte A1: Comprovação experimental do Empuxo

* Determinação experimental do peso do êmbolo (fora do líquido e totalmente no interior do líquido):

P1(fora do líquido)= (0,84 ± 0,01) N P2(água) = (0,40 ± 0,01) N P2(álcool) = (0,44 ± 0,01) N

Observa-se que quando se mergulha um corpo em um líquido, seu peso aparente diminui. Esse fato se deve a existência de uma força vertical de baixo para cima, exercida no corpo pelo líquido, a qual recebe o nome de empuxo. Figura 1. Diagrama do êmbolo fora do fluido, com as respectivas forças que atuam sobre o mesmo.

Na figura 1 observamos que na situação em que o êmbolo está fora do fluido existem duas forças atuando sobre ele, a tração (T) e o peso do corpo (P). A tração deve-se ao acoplamento do êmbolo no dinamômetro e a presença de uma haste de sustentação.

Figura 2. Diagrama do êmbolo mergulhado no fluido, com as respectivas forças que atuam sobre o mesmo.

Já na figura 2 observa-se a representação da situação em que o êmbolo está mergulhado no fluido. Atua sobre ele a tração (T), o peso aparente do corpo (PAPARENTE), que é menor do que o peso do corpo fora do fluido e também atua o empuxo (E), que é igual ao peso do fluido deslocado por ele. Sabendo a fómula: E=ρLVLg, podemos observar que o volume do líquido é diretamente proporcional ao empuxo. Portanto, calculado o empuxo no caso em que o êmbolo está totalmente mergulhado no fluido, fazemos a analogia de que se metade do volume está mergulhado, metade do empuxo será exercido.
E = 0,44/2 = 0, 22 N

* Relação entre P1e P2 com o empuxo (E) e determinação dos empuxos “experimentais”:

O empuxo pode relacionar-se com P1 e P2 através da seguinte equação:

E = PREAL – PAPARENTE
Da equação