massa especifica

Nome do Experimento: Verificação da Massa Específica de Objetos Sólidos

Objetivos: Ao final deste experimento serão verificadas as seguintes atividades:

- Medir o comprimento e volume de objetos utilizando um micrômetro;
- Medir a massa de objetos utilizando uma balança;
- Calcular a massa específica de objetos sólidos.

Introdução teórica:

O Princípio de Arquimedes é enunciado da seguinte forma: “Um corpo total ou parcialmente imerso num fluído recebe do fluído um empuxo igual e contrário ao peso da porção de fluído deslocada e aplicada no centro de gravidade da mesma”.
Então, esta força exercida pelo fluído sobre o corpo, ou seja, o empuxo é dada pela expressão:
E = mf g , (1)

onde mf é a massa do fluído deslocado pelo corpo, e g é a aceleração da gravidade.

A massa específica do corpo, ρs, é definida como sendo a razão entre a sua massa, ms , e o seu volume, Vs:
s=ms Vs . (2)

Se a massa específica do corpo, ρs, for maior que a massa específica do fluído no qual está submerso, ρf , o corpo permanecerá submerso, pois o seu peso aparente será maior que o empuxo. O peso aparente é dado por:
Pap = ms g – mf g = ms g - E , (3)

que é a força gravitacional que atua sobre o corpo submerso (Fig. 1(b)). Basta lembrar que corpos submersos em fluidos líquidos são mais “leves” que no ar. Portanto, para manter o corpo suspenso e em equilíbrio no fluído, deve-se aplicar uma força de igual intensidade e de sentido contrário ao peso aparente. Então, se for utilizado um fio de massa e volume desprezíveis para manter o corpo suspenso num fluído, a tração no fio será igual ao seu peso aparente.
No caso da massa específica do corpo ser menor que a do fluído, o corpo irá flutuar na superfície do fluído. Neste caso, o peso real e o empuxo se anulam, e o peso aparente do corpo é nulo.
Suponha que a massa específica de um sólido, ρs , seja maior que de um determinado fluído. Submergindo o sólido no fluído, pelo Princípio de Arquimedes tem-se que o