Aula 22- Instrumentação I- Projeto XI-Princípio de Arquimedes e o Empuxo, professor Rafael, nesta quinta, 19

 A  aula 22 da disciplina de  Instrumentação em Ciência da Natureza e suas Tecnologias I( Instrumentação I) será sobre  como medir a densidade de um solido usando o princípio de Arquimedes  e o Empuxo, ministrada pelo professor Rafael Rodrigues, nesta quinta-feira, 19. Sendo que está sendo disponível com um pouco de antecedência do horário da aula.

Arquimedes viveu em uma colônia Grega, em Siracusa, em Sicília, na Itália. Ele inventou a alavanca. Quando foi desafiado pelo rei de Cicília, para saber se a sua corroa era de ouro ou falsa. Arquimedes ao tomar banho em uma banheira de um banheiro público, encontrou a solução de medir a densidade da coroa do Rei e saiu gritando nas ruas sem roupa Eureka(encontrei).  

Princípio de Arquimedes

O empuxo, a força exercida em todo corpo total ou parcialmente submerso em um líquido, é igual ao peso do líquido deslocado(P_d=mg).

E=P_d=m_dg=𝞺_dV_d g

Com 𝞺_d a densidade do líquido deslocado, V_d o volume do líquido deslocado e a aceleração da gravidade local, no SI,  g=9,8m/s². Nesta aula, no dfinal desta postagem, no projeto VII, iremos propor uma experiência para medir a densidade de um sólido usando o princípio de Aquimedes.  

Turma de instrumentação I  do período 2017.1.

 Vídeo

A densidade do mercúrio(Hg) é 13,6 vezes maior do que a densidade da água. Por isso se usa Hg para medir a pressão local, quem mediu pela primeira vez foi Torricelli, o discípulo de Galileu: 1atm=76cmHg=760mmHg, com atm sendo a abreviatura de pressão da atmosfera Terrestre. Note que até Galileu ainda não era conhecido uma técnica de medir a pressão.

Empuxo e o Dinamômetro

O princípio da vazão de fluido, para determinar a aceleração da gravidade. 

Agora, veremos como utilizar o princípio de Arquimedes para medir a densidade de um sólido.

Instrumentação I -UAE-CES-UFCG

PROJETO XI; ESTÁTICA DOS FLUIDOS: PRINCÍPIOS DE ARQUIMEDES

Professor: Rafael de Lima Rodrigues                                        PERÍODO 2023.1

Aluno(a): _____________________________________________

Boa Sorte!

Em todas as situações abaixo analisar e mencionar as forças envolvidas. Escrever os materiais utilizados, o procedimento experimental e as equações do fenômeno.

1) Parte I.

i) Determinar o volume de um sólido, medindo suas dimensões.

ii) Como você faria uma experiência utilizando um sólido para verificar o princípio de Arquimedes?

iii) Realizar a experiência utilizando o sólido do item i.

2) Parte II.

i) Encontrar um processo experimental para medir a densidade ρ = m/V, onde m é a massa e V é o volume, assumindo que o princípio de Arquimedes seja verdadeiro.

ii) Utilizar este item i, para medir a densidade de um sólido. Deduzir o erro relativo do experimento, comentar e identificar as possíveis causas.

3) Parte III.

i) Colocar pesos dentro de uma lata (cilíndrica). Analisar como ela vai flutuar, quando estiver dentro d’água. Qual será a altura h da parte mergulhada?

ii) Experiência: Colocar a lata dentro d’água e verificar a exatidão da previsão feita.

Comentar.

Densidade de alguns materiais

Ferro: ρ = 7, 59 g/cm³ ; Latão: ρ = 8, 22 g/cm³ ; Alumínio: ρ = 2, 70 g/cm³ e Água: ρ = 1, 00 g/cm³ .

Princípio de Arquimedes. 

Um corpo total ou parcialmente submerso em um fluido sofrerá uma força de baixo para cima, o empuxo, E, que corresponde ao peso do volume do fluido deslocado, ou seja, |E | = |P| = mg = ρV g, onde V é o volume do líquido deslocado, m ´e a massa e ρ ´e a densidade e g a gravidade.

Considere que a aceleração da gravidade local, próxima da superfície da Terra é dada por g = 976cm/s² .

No vídeo desta aula vimos um kit feito com materiais de baixo custo, para verificar o princípio de Arquimedes, na Disciplina de Instrumentação da UFCG, campus Cuité, no período 2017.1, turno tarde, ministrada pela professor Rafael Rodrigues.

Veja o link da aula 21, tendo dez projetos da disciplina de instrumentação I,

http://rafaelrag.blogspot.com/2023/06/aula-21-instrumentacao-i-ufcg-20222.html.

Blog rafaelrag