Baixe Relatórios - Física Experimental I e outras Trabalhos em PDF para Relatórios e Produção, somente na Docsity! e Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia - CCT Unidade Acadêmica de Física — UAF Curso - Engenharia Elétrica Disciplina - Física Experimental | Docente: Jossyl Amorim Ribeiro de Souza DAVY SILVA FERREIRA MATRÍCULA - 119210349 Relatório — Experimento Princípio de Arquimedes — Densidade e Volume Campina Grande — PB 2021 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO. 1.1 Objetivos. 2. MATERIAL .. o 3. MONTAGEM ORIGINAL... iii 4 4. PROCEDIMENTOS 5. DADOS COLETADOS... . 6. ANÁLISES .............. irritantes 5 AM o7o) [67 RU [=7: (o DR 8 6. ANÁLISES Diagrama de Corpo Livre do Cilindro > > BE Par = Peso Aparente da roldana Ph = Peso da roldana E = Empuxo A roldana está em equilíbrio, portanto, a soma da força resultante que atua na vertical sobre ela é zero. Assim: E- PR+Par=0>E= Pr-Par Calculando o valor experimental do Empuxo (E xp): Eexp = 62,50 — 43,00 = 19,5 gf No sistema C.G.S. considerando 1 gf = 980 dyn, temos: Eexp = 19,5 * 980 = 19110,0 dyn Analisando a fórmula da densidade (p) de um corpo: p=mVom=pV(l Onde p é a densidade, m a massa e V o volume. O peso de um corpo é dado por: P=mg (ll) Substituindo a fórmula | na fórmula Il, podemos escrever a fórmula do peso real da roldana (Pr) pela seguinte expressão: Pr = prVRg (II) Considerando que a roldana está completamente submersa, o volume deslocado do fluido equivale ao volume da roldana. Portanto a expressão para o empuxo em função da densidade da água e do volume da roldana é: E = paVrg (IV) Observando que a densidade da água é pa= 1 g/cm? e g = 980cm/s?, podemos utilizar o valor do empuxo encontrado experimentalmente e isolar o VR na equação (IV) e encontrar o volume da roldana (VR). E = paVrg > Vr= E/(pa*9), onde E.,p = 19110,0 dyn Vr= 19110,0/(1*980) = 19,5 cmº Agora que possuimos o valor de Vr, podemos substituir o valor na equação (III) para encontrarmos a densidade da roldana (pr). Pr = prVrg — pr= Mrg/(Vr'g), onde Mr = 62,50 g pr= 62,50/(19,5)— pr= 3,205 pr=3,20 g/cm? Observa-se que possuímos os seguintes dados: pr=3,20 g/cm?; Vr= 19,5 cm? ; Mr = prVr= 62,49 Sabendo que a roldana utilizada no estudo é composta por ferro e e alumínio e tendo em vista que a densidade do ferro é pre= 7,9 g/mº e a densidade do alumínio é pai= 2,7 g/cm?, podemos calcular o volume de cada material e consequentemente a massa de cada um. Para tal, faremos os seguintes cálculos: Isolando as massas ma (massa de alumínio) e mre (massa de ferro) em suas respectvias fórmulas de densidade temos que: par=Ma/Va> Maiz pay * Vai Mai= 2,7Va Pre =Mre/Vre — mre = pre * Vre— mre = 7,9Vre Como: Vr = Vai + Vre— Vre= Vr— Va Vre= 19,5 — Va me = Mai + mre — mr = 2,7Va + 7,9Vre Então, podemos utilizar a relação: pr='ma/VR> pr= (2,7Val+ 7,9Vre)/( Vai + Vre) Como Vre = 19,5 — Va e pr= 3,20 g/em? então: pr=(2,7Va + 7,9Vre)/( Va + Vre) 3,20 = (2,7Va + 7,9(19,5 — Vai))/( Va + 19,5 — Vai) 3,20 = (2,7Va + 154,05 — 7,9Va)/19,5 62,4 = 154,05 — 5,2Vai Va=91,65/5,2 > Vai= 17,625 > Vai= 17,6 cm? Como Vre = 19,5 — Vai, então Vre= 1,9 em? Após calculado os volumes do ferro e do alumínio, podemos substituir os dados nas equações encontradas para as massas, assim: Mai=2,7Va> ma=2,7*17,6 > ma=47,59 mre = 7,9Vre — mre= 7,9* 1,9 — mre= 15,09
