princípio de arquimedes

Páginas: 6 (1392 palavras) Publicado: 4 de dezembro de 2014
Princípio de Arquimedes
Fernanda Gonçalves, Rafaela Vaz, Ravenna Lessa, Verônica Pereira
FIS122 – Departamento de Física Geral
Universidade Federal da Bahia
e-mail: nanda_eng@hotmail.com

Resumo. O conteúdo deste artigo refere-se a observação do princípio de Arquimedes. Os experimentos realizados consistem na determinação da densidade relativa do álcool, na calibração de uma mola, nasmedidas do empuxo hidrostático de corpos de massa e volumes diferentes em dois líquidos distintos: álcool e água e na determinação da gravidade local. A partir dos dados coletados e da construção de gráficos aplicando-se o método dos mínimos quadrados pôde-se obter o valor da densidade relativa do álcool, a constante elástica da mola e o valor da gravidade local, bem como as discrepâncias relativas decada determinação. Os procedimentos se mostraram satisfatórios.
Palavras chave: densidade, empuxo, princípio de Arquimedes.
Introdução
Os fluidos diferem dos sólidos por serem incapazes de suportar esforços constantes, de cisalhamento. Assim deforma-se para encher um vaso, qualquer que seja a forma do vaso. Quando um corpo estiver imerso em um fluido, como a água ou o álcool, o fluido exercesobre ele uma força perpendicular à superfície do corpo em cada ponto da superfície. O princípio de Arquimedes afirma que um corpo completa ou parcialmente imerso em um fluido receberá a ação de uma força para cima igual ao peso do fluido que o corpo desloca. Esta força é denominada empuxo.
O empuxo surge em função da diferença de pressão (P1 – P2) que atua no corpo, em virtude da diferença dealtura (h) entre a superfície do corpo e sua base, conforme indicado na figura abaixo.

fig 1.: bloco imerso num fluido
A partir das leis de Newton podemos definir que o empuxo (E) é igual a μVg. O empuxo depende do volume de líquido que é deslocado pelo corpo e da densidade do líquido. Se o peso do corpo e o empuxo têm a mesma intensidade, o corpo permanece em equilíbrio.
A densidade relativa deum corpo é igual é a razão da densidade (massa de uma unidade de volume) de uma substância, em relação à densidade de um material de referência. Para a realização de medidas da densidade, será usado um picnômetro, que garante o volume (V) do líquido constante.
Procedimento Experimental
Inicialmente pesou-se um picnômetro vazio, em seguida, este foi cheio com álcool e pesado novamente.Repetiu-se este procedimento para a água. Na segunda parte pendurou-se o porta-pesos na mola e marcou-se o “zero” da escala e a partir de pesos distintos colocados no porta-peso, mediu-se as diferentes elongações sofridas pela mola. Já na parte final, colocou-se álcool numa proveta graduada até a marca de 200 Ml. Pendurou-se um dos objetos na mola e o mergulhou total e parcialmente no líquido. Repetiu-seesse procedimento para todos os outros objetos. Por fim, trocou-se o álcool por água na proveta e repetiu-se os procedimentos.
Resultados e Discussão
DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DO ÁLCOOL
Os dados abaixo permitem calcular o valor da densidade do álcool:
m0= 35g massa do picnômetro vazio
m1= 78g massa do picnômetro com álcool
m2= 88g massa do picnômetro com água
Assim a densidade é dada por:drel = dens. do ácool = m1 – m0
dens. da água m2 - m0
drel = 0,811g/cm3
Considerando que o valor da densidade da água é igual a 1g/cm3, o valor da densidade absoluta do álcool coincide numericamente com a densidade relativa, portanto:
d1 = 0,81g/cm3
Calculando-se o erro do valor encontrado experimentalmente com o valor verdadeiro para a densidade do ácool (d) temos:
∆ = |d1 – d| = |0,811-0,806|
d 0,806
∆= 0,62%
O valor da discrepância indica que o valor encontrado para a densidade do álcool possui uma ótima precisão.
CALIBRAÇÃO DA MOLA
Tabela 1: Calibração da mola
Massa (g)
Peso (dina)
Elongação (cm)
53,013
51862,62
8,25
87,013
85124,82
9,53
114,013
111538,9
10,48
157,013
153605,8
12,0
164,013
160453,9
12,40
211,013
206434,0
14,46
Construindo-se o gráfico...
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