Verificação da Lei de Arquimedes

Objectivos do Trabalho

Com este trabalho pretendo: verificar a Lei de Arquimedes, em que: “Qualquer corpo mergulhado num líquido recebe da parte deste uma impulsão vertical, de baixo para cima, de valor igual ao do peso do volume do líquido deslocado”; aprender a manusear algum equipamento de laboratório: como, a proveta que serve para a medição de um determinado líquido e o dinamómetro que mede a intensidade das forças. Pretendo também conhecer a vida de um consagrado cientista, físico, matemático e inventor – Arquimedes.

Fundamentos Teóricos

Quem era Arquimedes?

Arquimedes foi um dos maiores físicos, matemáticos e inventores da Antiguidade e de todos os tempos. Este descobriu um método para calcular π

(uma proporção numérica originada da relação entre as grandezas do perímetro de uma circunferência e seu diâmetro) utilizando séries (Geometria e Matemática); descobriu o princípio da alavanca e contribui para a fundação da Hidrostática (Física) e criou várias máquinas tanto para uso civil como para bélico.

"Dêem-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo".

Arquimedes nasceu em Siracusa, Sicília em 287 a.C, filho de Philias, que era astrónomo. Na juventude, estudou em Alexandria, com um dos discípulos de Euclides, Cônon.

Arquimedes foi morto por engano em 212 a.c, na sua cidade natal, durante a Segunda Guerra Púnica, quando alguns soldados romanos o viram – sem saber que era ele – desenhar uns círculos na areia da praia de Siracusa, mandando-o embora, mas este resistiu, porque não queria perder o raciocínio levando-o assim a uma trágica morte provocada pelos seus principais admiradores.

O que é a Impulsão?

A Impulsão é uma força com sentido de baixo para cima, exercida em todos os corpos pelos líquidos ou pelos gases em que se encontram.

A impulsão depende:

. do volume dos corpos;

. da densidade do fluido, liquido ou gás, em que os corpos de encontram.

A impulsão não depende:

. do peso:

I = P_{volume de fluído deslocado pelo corpo}

Material/Equipamento

. 1 Dinamómetro;

. 1 Peso;

. 1 Gobelé;

. 1 Proveta de vidro;

. 1 Tina de vidro;

. 1 Funil de vidro;

. 1 Esguicho;

Substâncias Químicas

. H2O líquida (água).

Procedimento Experimental ou Diafragma Sequencial

Para realizar esta actividade experimental:

. Mediu-se o peso do corpo no ar, Pr, com o dinamómetro;

. Colocou-se o gobelé dentro da tina de vidro;

. Encheu-se completamente o gobelé com água;

. Introduziu-se o corpo na água e leu-se no dinamómetro o seu peso aparente P (água);

. Mediu-se na proveta o volume de água que saiu do gobelé para a tina;

. Com os valores apresentados calculou-se a impulsão e o peso da água cujo volume mediu-se.

Observações

Durante esta experiência pôde-se verificar que o peso aparente, ou seja, o peso do corpo quando mergulhado na água foi menor do que o peso real, o peso do corpo no ar.

EXEMPLO:

                                          Fig 1: Peso Real                             Fig 2: Peso Aparente

Resultados Experimentais

Durante a realização da experiência obtive os seguintes resultados:

V_{água deslocada} = 15 cm³

Fórmulas recorridas:

. Densidade = p = m/v  ;

. Peso = P = m x 9,8(g) ;

. Impulsão =  I = Pr - Pa ;

I = P_{líquido deslocado}

Tratamento dos resultados experimentais

1. Calculou-se a Impulsão:

I = Pr – Pa = 1 – 0,85 = 0,15NN

2. Calculou-se o valor da massa da água deslocada:

P = m/v <=> m = p¹ x v = 1 x 15 = 15,0g

3. Reduziu-se o valor da massa da água deslocada para o Sistema Internacional de Unidades (SI):

15g = 0,015kg

4. Calculou-se o peso da água deslocada:

P = m x g¹ = 0,015 x 9,8 = 0,147N = 0,15N

5. Comparou-se a Impulsão com o Págua deslocada:

I = Págua deslocada

0,15N = 0,15N

Conclusões

Com a realização desta experiência consegui comprovar a Lei de Arquimedes, dado que o valor da impulsão é igual ao peso do volume do líquido deslocado. Além disso descobri um pouco mais acerca da vida de um cientista, matemático, físico e inventor, que fez uma das descobertas mais importantes na geometria e matemática – Arquimedes - descobrindo um método para calcular π e sendo também conhecido como um dos mais importantes matemáticos e cientistas da Antiguidade.

Em suma, aperfeiçoei a realização de experiências laboratoriais e relatórios, incentivei as técnicas de pesquisa, o que me servirá para uma futura vida profissional.

Crítica

Esta experiência foi muito gratificante, divertida e útil, mas muito rápida e fácil, o que facilitou a resolução deste relatório. Gostei quer da realização laboratorial, quer da realização deste relatório.

Bibliografia

Beleza M.D, Cavaleiro M.N,  “FQ9 – Viver Melhor na Terra”, 1ª Edição, Edições ASA, 2009, Porto, página 80 a 84

http://pt.wikipedia.org/wiki/Arquimedes (29/12/2009)

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