Princípio de Arquimedes

Laboratório de Física II
Relatório 1

PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES

1. Objetivos

Este experimento consiste no estudo do Princípio de Arquimedes que afirma:

“Todo corpo mergulhado total ou parcialmente num fluido (líquido ou gás) recebe por parte desse fluido uma força vertical de baixo para cima (conhecida como Força de Empuxo), de intensidade igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo.”

Observar a variação do peso de um objeto dentro e fora de um fluido (água) para encontrar a força de empuxo definido pela expressão: Pdeslocado = P1 – P2 = E

Onde P1 = peso do objeto fora do fluido; P2 = peso do objeto submerso no fluido; E = força de empuxo. Para o volume:
V = m / ρ

Onde m = massa, ρ = densidade. Determinar a densidade dos objetos estudados pela expressão:

ρobjeto = P1 ρágua / (P1 – P2)

Dado que ρágua = 0,998 x 103 kg/m3 = 998 kg/m3 = 1 g/ml

2. Resultados

1- Princípio de Arquimedes

Para o estudo foram utilizados barras de materiais diferentes: 1 barra de ferro, 1 barra de alumínio e 1 barra de madeira, com dimensões aproximadamente semelhantes; 1 barra de um objeto x de natureza incerta. Para o dinamômetro vermelho de medição até 1 Newton e erro σverde = ± 0,005 Newton, obtivemos os seguintes dados:

DINAMÔMETRO VERMELHO
Objeto
P1
P2
P1 – P2
Ferro
0,50 N
0,44 N
0,06 N
Alumínio
0,20 N
0,13 N
0,07 N
Madeira
0,09 N
0 N
0,09 N
Objeto X
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A madeira possui um densidade ρmadeira < ρágua, por isso ela fica flutuando e não submersa no fluido. Para que o bloco flutue, a força de empuxo que age sobre ele deve ser igual à força gravitacional. A força de empuxo é igual ao peso mfg do fluido deslocado pela parte submersa do bloco. Como o objeto x possui um peso maior que 1 N não é possível fazer sua medição no dinamômetro vermelho. Para a propagação do erro da medição dos pesos utilizamos a expressão:

1,2 x 10-3 N Para o ferro: σ = ± 1,2 x 10-3 N 7,1 x