RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL, EXPERIÊNCIA Empuxo

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RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 
EXPERIÊNCIA: Empuxo 
1. TÍTULO 
Determinação da Densidade de Líquidos e Verificação do Princípio de Arquimedes 
2. OBJETIVOS 
• Verificar experimentalmente o Princípio de Arquimedes. 
• Determinar a densidade de um líquido desconhecido utilizando diferentes 
métodos. 
• Comparar os resultados obtidos com valores teóricos e/ou medidos 
diretamente. 
3. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
Quando um corpo está total ou parcialmente imerso em um fluido (líquido ou gás), o 
fluido exerce uma força sobre o corpo direcionada para cima. Essa força é 
denominada Empuxo (E). De acordo com o Princípio de Arquimedes, "todo corpo 
mergulhado em um fluido sofre a ação de uma força vertical, dirigida para cima, de 
intensidade igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo" . 
A intensidade da força de empuxo pode ser calculada pela seguinte equação: 
𝐸 = 𝜌𝑓 ⋅ 𝑉𝑑 ⋅ 𝑔 
Onde: 
• 𝜌𝑓 é a densidade do fluido; 
• 𝑉𝑑 é o volume de fluido deslocado (que corresponde ao volume da parte do 
corpo imersa); 
• 𝑔 é a aceleração da gravidade. 
Outra forma de se medir o empuxo é pela diferença entre o peso real (P) de um corpo 
(medido fora do fluido) e seu peso aparente (𝑃𝑎𝑝) quando imerso no fluido : 
𝐸 = 𝑃 − 𝑃𝑎𝑝 
Combinando as duas equações, é possível determinar a densidade de um fluido ou 
de um sólido a partir de medições de peso e volume. 
4. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 
• Dinamômetro (de 0 a 2N) 
• Cilindro de prova (ex: nylon, alumínio ou ferro) 
• Paquímetro e/ou régua milimetrada 
• Proveta graduada (250 mL) 
• Béquer 
• Líquido teste (ex: água, álcool ou solução desconhecida) 
• Balança de precisão 
• Fio de linha ou barbante 
• Densímetro (opcional) 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Série 1: Determinação da densidade via volume geométrico 
1. Com o auxílio do paquímetro, meça o diâmetro (D) e a altura (h) do cilindro de 
prova. Calcule seu volume geométrico (𝑉𝑔) e sua incerteza. 
2. Pendure o cilindro no dinamômetro e meça seu peso real (P) fora d'água. 
3. Encha a proveta com o líquido teste. 
4. Mergulhe o cilindro completamente no líquido, tomando cuidado para que não 
toque no fundo da proveta. Meça o peso aparente (𝑃𝑎𝑝) do cilindro. 
5. Com os dados, calcule o empuxo (E) e, em seguida, a densidade do líquido 
(𝜌𝑙𝑖𝑞). 
Série 2: Determinação da densidade via volume deslocado 
1. Coloque um volume conhecido de água (ex: 100 mL) na proveta. 
2. Amarre o cilindro com um fio e mergulhe-o totalmente na proveta. 
3. Meça o novo volume indicado na proveta. A diferença entre os volumes é o 
volume deslocado (𝑉𝑑). 
4. Calcule novamente a densidade do líquido teste utilizando este volume. 
Série 3: Determinação da densidade por medição direta de massa 
1. Meça a massa da proveta vazia (𝑚𝑝). 
2. Meça a massa da proveta com um volume conhecido (ex: 200 mL) do líquido 
teste (𝑚𝑝+𝑙). 
3. Determine a massa do líquido (𝑚𝑙 = 𝑚𝑝+𝑙 −𝑚𝑝). 
4. Com o volume e a massa, calcule a densidade do líquido. 
5. (Opcional) Utilize um densímetro para medir a densidade do líquido 
diretamente e compare com os valores calculados . 
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Tabela 1: Dados das dimensões do cilindro e volumes calculados. 
Grandeza Valor Medido Incerteza 
Altura (h) 70,0 mm ± 0,5 mm 
Diâmetro (D) X,X mm ± X,X mm 
Volume Geométrico (𝑉𝑔) X,XX x 10−6𝑚3 ± X,XX x 10−6𝑚3 
Tabela 2: Dados obtidos para determinação do empuxo e densidade do líquido. 
Grandeza Valor Medido Unidade 
Peso Real (P) X,XX N 
Peso Aparente (𝑃𝑎𝑝) X,XX N 
Empuxo (E = P - 𝑃𝑎𝑝) X,XX N 
Volume Deslocado (𝑉𝑑) X,XX x 10−5 𝑚3 
Cálculo da densidade do líquido: 
Utilizando a equação do empuxo: 𝜌𝑙𝑖𝑞 =
𝐸
𝑉⋅𝑔
 
Discussão: 
Os valores obtidos experimentalmente devem ser comparados. É esperado que o 
método da medição direta (massa/volume) seja o mais preciso, enquanto o método 
geométrico pode acumular erros das múltiplas medições. Possíveis fontes de erro 
incluem a presença de bolhas de ar no corpo durante a imersão, imprecisão na leitura 
do dinamômetro (paralaxe) e na proveta, ou a temperatura do líquido não ser a 
considerada para a densidade de referência . 
7. CONCLUSÃO 
A prática permitiu verificar o Princípio de Arquimedes, confirmando que o peso 
aparente de um corpo diminui quando imerso em um fluido devido à ação do 
empuxo. Foi possível determinar a densidade do líquido teste por diferentes métodos, 
e os resultados, embora com pequenas discrepâncias devido a erros experimentais, 
mostraram-se coerentes com o esperado para a água (ou líquido utilizado) . 
8. REFERÊNCIAS 
• HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Vol. 2: 
Gravitação, Ondas e Termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC, . 
• YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II: Termodinâmica e Ondas. São 
Paulo: Addison Wesley, .