Princípio de Arquimedes: Empuxo

RELATÓRIO DE FÍSICA
EXPERIMENTAL I

Princípio de Arquimedes:
Empuxo

Objetivos

Esse experimento tem como objetivo principal determinar o empuxo exercido pela água sobre um corpo de forma cilíndrica e comparar o valor experimental do empuxo com aquele previsto pela teoria.

Material
>> Corpo Básico
>> Armadores
>> Manivela
>> Balança
>> Bandeja
>> Massas Padronizadas
>> Suporte para Suspensões Diversas
>> Paquímetro
>> Cilindro Metálico
>> Cordão, copo com água e linha de nylon.

Montagem

Experimento

O Corpo Básico já estava previamente armado na posição adequada ao experimento. Mediu-se o peso da bandeja, e obteve-se . Mediu-se ainda, usando o paquímetro, a altura ( ) e o diâmetro da secção reta do cilindro (). Fixou-se o cilindro em uma das extremidades do Suporte para Suspensões Diversas e na outra colocamos a bandeja. Determinamos o peso do cilindro metálico (). Movimentando a manivela, mergulhou-se o cilindro totalmente no Becker com água e reequilibramos, retirando alguns pesos, a Balança na posição horizontal para determinamos o peso aparente do cilindro, que foi . Observe o diagrama de forças sobre o cilindro imerso:
Temos então, a força exercida pela balança (), o Peso (P), uma força aplicada de baixo para cima devido a pressão da água () e uma segunda força devido a pressão da água ().
Desconsiderando a pressão atmosférica e determinando expressões literais para as forças exercidas pelo líquido sobre as seções retas superior e inferior do Cilindro, de profundidades e , temos:

Onde é a densidade da água, g é a gravidade e é a área da seção reta do cilindro

Façamos agora, a resultante das forças exercidas pelo líquido sobre o cilindro:
Vemos então, que é nada mais que o comprimento do cilindro, que multiplicado pela área da sua