Universidade Paulista

Campus JK - So Jos do Rio Preto II

Instituto de Cincias Exatas e Tecnologia - ICET

EMPUXO

Discentes :

Joo Antonio B. dos Santos RA: B085FF-0

Fernando Henrique Garcia RA: B08619-0

Letcia Catossi Saravalli RA: B841GI-1

Rennan Augusto Pereira RA: B5837G-0

Jorge Eduardo T. Pereira RA: B86436-2

Danitieli de Souza Gimenez RA: B841IE-3

Docente: Eduardo Turma: EM1P / T4

So Jos do Rio Preto/SP

2013

SUMRIO

Pagina

RESUMO..............................................................................................................03

1. Objetivo ........................................................................................................03

2. Introduo Terica ......................................................................................03

3. Parte Experimental ......................................................................................07

4. Resultados Experimentais ..........................................................................08

5. Discusso......................................................................................................10

6. Concluso .....................................................................................................11

7. Referencias ...................................................................................................12

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RESUMO

Quando retiramos algo de dentro de um bquer cheio de gua ou at mesmo

quando estamos brincando dentro de uma piscina, temos a sensao de que o que

est mergulhado na gua est mais leve. Tal fato ocorre devido ao de uma fora

vertical dirigida para cima. Essa fora denominada de empuxo. O empuxo igual

ao peso do lquido deslocado, e a impresso que ns temos do corpo ser mais leve,

chamada, de peso aparente. Que resulta da subtrao entre o peso real menos o

empuxo.

1. OBJETIVO

O objetivo deste relatrio medir a fora que a gua e o lcool exercem sobre o

peso imerso neles, ou seja, o empuxo, e a densidade dos mesmos. Sendo assim,

poder se comprovar o principio de Arquimedes.

2. INTRODUO TERICA

O Principio de Arquimedes

No sculo III A.C., Arquimedes, um grande filosofo, matemtico e fsico, descobriu

uma maneira de calcular o empuxo que atua em corpos mergulhados em lquidos.

Suas concluses foram: Todo corpo mergulhado em um liquido recebe um empuxo

vertical, para cima, que igual ao peso do liquido deslocado pelo corpo. Por que

um pedao de isopor flutua quando colocado na gua? Uma das respostas possveis

que a densidade do isopor menor que a densidade da gua. Isto significa que as

partculas que constituem o isopor so mais afastadas entre si que as partculas que

constituem a gua. O isopor ocupa mais volume para uma mesma quantidade de

matria. Todo corpo total ou parcialmente imerso em um fluido recebe deste um

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empuxo vertical dirigido para cima, de modulo igual ao peso (volume) do fluido

deslocado pelo corpo. Isto significa que um corpo de volume V totalmente imerso

em fluido, recebe um empuxo cuja intensidade e dada por:

E = . V.G

Onde E o empuxo, V o volume do corpo, a densidade do fluido e o g a

acelerao da gravidade.

Condies para um corpo flutuar em um lquido

E=P (empuxo igual peso)

Se o corpo est totalmente mergulhado em um lquido, seu peso igual ao empuxo

que ele est recebendo. Neste caso, ser nula a resultante destas foras e o corpo

ficar em repouso na posio em que foi abandonado. Ex. Submarino submerso, em

repouso, a certa profundidade.

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EP (empuxo maior que o peso)

Se o corpo flutua na superfcie do fludo, o empuxo maior do que o peso do corpo.

Neste caso, a resultante destas foras estar dirigida para cima e o corpo sobe no

interior do lquido. Ex. Bloco de Madeira abandonado no interior de um lquido, ele

ira submergir at que a resultante das foras se iguale, ou seja, E=P, assim, nesta

posio que o corpo flutuar, em equilbrio.

Com estas consideraes conclumos que, quando um navio est flutuando, em

equilbrio, na gua, ele est recebendo um empuxo cujo valor igual ao seu prprio

peso, isto , o peso do navio est sendo equilibrado pelo empuxo que ele recebe da

gua.

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Peso aparente

Conhecendo o princpio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso

aparente, que quando um corpo mais denso que um lquido totalmente imerso

nesse lquido, observamos que o valor do seu peso, dentro desse lquido ,

aparentemente menor do que no ar. A diferena entre o valor do peso real e do peso

aparente corresponde ao empuxo exercido pelo lquido:

Paparente = Preal E

Densidade

uma relao entre a massa e o volume de uma substncia.

O que pesa mais? 1 kg de algodo ou 1 kg de ferro? A pergunta induz a achar que a

resposta 1 kg de ferro, por ser mais pesado, mas na verdade ele o mais denso.

O algodo e o ferro tem a mesma massa, o que ser diferente o volume. Um

grande volume de algodo ser necessrio para corresponder a 1 kg e um pedao

muito pequeno de ferro poderia corresponder a 1 kg.

Tabela de densidade de algumas substncias:

Substncia Densidade em g/cm

gua 1

Gelo 0,91

lcool 0,798

Petrleo 0,85

Acetona 0,8

Vidro 2,6

Madeira 0,5

7

Mercrio 13,6

Alumnio 2,7

Prata 10,5

Chumbo 11,4

Ouro 19,3

Ferro 7,8

Ar 0,0013

Zinco 7,1

gua do mar 1,03

A densidade tambm est relacionada proximidade das molculas das

substncias. Se compararmos as molculas da gua veremos que esto mais

unidas (mais concentradas) do que as molculas do leo, menos unidas (menos

concentradas). Ento, pode-se dizer que a gua mais densa que o leo porque

suas molculas esto mais unidas e assim h uma quantidade maior de molculas

de gua, se comparadas num mesmo volume.

3. PARTE EXPERIMENTAL

Foi oferecida uma cestinha e uma bolinha para pesarmos, em uma balana analtica,

sozinha, depois pesamos emergidas na gua e no lcool para comparar os pesos;

Material utilizado - Balana Analtica;

- Becker

- Cestinha (peso);

- Bolinha de Metal (peso);

- gua

- lcool;

- Folha A4, para anotaes;

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4. RESULTADOS EXPERIMENTAIS

No experimento de empuxo encontramos o peso do corpo, seu peso aparente na

gua, e no lcool, para tal adotamos a densidade da gua igual a 1 g/cm, e

precisamos descobrir o empuxo na gua e no lcool, a densidade do lcool, e o erro

relativo percentual.

- Calculamos o peso do corpo:

P(corpo) = mc. g g= 9,81m/s

P(corpo) = 27,31 g P(corpo) = 0,02731 Kg P(corpo) = 0,02731x 9,81

(leitura da balana)

P(corpo) = 0,2679 N

- Calculamos o peso aparente do corpo na gua:

Pap (gua) = 23,63 g Pap (gua) = 0,02363 Kg Pap (gua) = 0,02363x 9,81

(leitura da balana)

Pap (gua) = 0,2318 N

- Calculamos o peso aparente do corpo no lcool:

Pap (lcool) = 24,73g Pap (lcool) = 0, 02473 Kg Pap (gua) = 0,02473x 9,81

(leitura da balana)

Pap(lcool) = 0,2426 N

- Calculamos o Empuxo:

E (H2O) = Pc - Pap(H2O)

E (lcool) = Pc - Pap(lcool)

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- Empuxo na gua:

E (H2O) = Pc - Pap(H2O)

P(corpo) = 0,2679 N E (H2O) = 0,2679 - 0,2318

Pap(gua) = 0,2318 N E (H2O) = 0,0361 N

- Empuxo no lcool:

E (lcool) = Pc - Pap(lcool)

P(corpo) = 0,2679 N E (alcool) = 0,2679 - 0,2426

Pap(alcool) = 0,2426 N E (alcool) = 0,0253 N

- Calculamos a densidade do lcool:

- Calculamos o erro relativo percentual:

Em pesquisa descobrimos que a densidade terica do lcool,

= dr

= dobt

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Densidade Peso do Corpo

Ar 0,0013 0,2679

lcool 0,7 0,2426

Agua 1 0,2318

5. DISCUSSO

O experimento teve como objetivo mostrar que h uma diferena entre, a fora peso

de um corpo em ar livre e mergulhado em algum lquido, e essa fora diminui

quando o corpo se encontra mergulhado em um lquido, isso ocorre pelo fenmeno

de empuxo. Temos em nosso experimento, assim como na literatura, que a direo

da fora empuxo vertical e sentido para cima. Comparado os lquidos

apresentados, gua e lcool, ficou provado, por meio doa clculos mostrados acima,

que a gua apresenta maior empuxo do que o lcool, isso ocorre, pois o empuxo

depende da natureza (densidade) do lquido.

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A real densidade do lcool e de 0,789 g/cm, porem na pratica realizada encontrou-

se a densidade igual a 0,7 g/cm, apesar de no apresentar erros nos clculos da

experincia. Logo, conclui-se que o lcool utilizado possua impurezas, j que o

lcool que tem densidade igual a 0,789 g/cm quando 99,5% livre de impurezas.

6. CONCLUSO

Atravs da pratica realizada pode-se concluir que, um corpo imerso em gua age

com uma forca vertical, para cima, chamada empuxo, que por sua vez diminui o

peso real para um peso aparente, e que no lcool essa fora difere, pois o empuxo

est diretamente relacionado com a densidade e pureza do liquido em que o corpo

for emerso, apresentando outro peso aparente, comprovando teoricamente e

experimentalmente o Principio de Arquimedes.

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7. REFERNCIAS

Orientaes para apresentao escrita do Relatrio.

Web Sites e Arquivos Digitais

http://www.algosobre.com.br/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo.html

http://educar.sc.usp.br/licenciatura/1999/empuxo/Empuxo-pg-05.htm

http://educar.sc.usp.br/licenciatura/1999/empuxo/Empuxo-pg-00.htm

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php

http://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/

http://netopedia.tripod.com/quimic/prin_arquimedes.htm

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20032/Margaret/porque_os_navios_flutuam_e_os_

su.htm

http://www.if.ufrj.br/~bertu/fis2/hidrostatica/pressao.html

http://plato.if.usp.br/1-2005/fap0181n/densidade.html