Fisica II

Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé

Nome do Experimento: Princípio de Arquimedes (Empuxo)

Objetivos:
Verificar as forças que atuam sobre uma porção de fluido em equilíbrio com o resto do fluido.
Comparar o peso real com o peso aparente de objetos submetidos ao empuxo;
Prever o volume necessário para que um corpo flutue.

Introdução teórica:
Princípio de Arquimedes
O princípio de Arquimedes afirma que todo corpo submerso em um fluido experimenta um empuxo vertical e para cima igual ao peso de fluido deslocado.
A explicação do princípio de Arquimedes consta de duas partes como é indicado nas figuras:
1. O estudo das forças sobre uma porção de fluido em equilíbrio com o resto do fluido.
2. A substituição desta porção de fluido por um corpo sólido de mesma forma e dimensão.

Porção de fluido em equilíbrio com o resto do fluido.
Consideremos, em primeiro lugar, as forças sobre uma porção de fluido em equilíbrio com o resto de fluido. A força que exerce a pressão do fluido sobre a superfície de separação é igual a p·dS, onde p somente depende da profundidade e dS é um elemento de superfície.

Posto que a porção de fluido se encontra em equilíbrio, a resultante das forças devidas a pressão deve ser anulada com o peso desta porção de fluido. A esta resultante denominamos empuxo e seu ponto de aplicação é o centro de massa da porção de fluido, denominado centro de empuxo.
Deste modo, para uma porção de fluido em equilíbrio com o resto, é obedecido
Empuxo=peso= ρf ·gV
O peso da porção de fluido é igual ao produto da densidade do fluido ρf pela aceleração da gravidade g e pelo volume desta porção V.
Substituímos a porção de fluido por um corpo sólido de mesma forma e dimensões.
Se substituirmos a porção de fluido por um corpo sólido de mesma forma e dimensões. As forças devidas a pressão não mudam, por tanto, sua resultante que denominamos empuxo é a mesmo atua no mesmo ponto, denominado centro de