Física Experimental II Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti

FAESO – FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ DE OURINHOSBACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

Aula 02

Princípio de Arquimedes: Força de Empuxo

OURINHOS-SP2012

Fluido: é toda substância que pode escoar, ou seja, não pode resistir a uma tensão de cisalhamento. Tem volume bem definido e não tem forma bem definida (depende do recipiente que a contem). Em resumo, são os líquidos e gases.

Massa Específica () ou Densidade (d)

Estabelece a quantidade de massa presente em um determinado volume.

3/ ade Unid mKgVmd

Exemplos: pag.59 Halliday Isopor

Água a 20° e 1atm3

3

998

100

mkgmkg

d1 < d2 < d3

Exemplos1. Qual a massa de uma chapa de ferro de volume 650 cm3? A massa específica do ferro é 7,8 g/cm3.

gmm

cmm

Vm

5070650.8,7

6507,8g/cm 3

3

2. A densidade da gasolina é 0,7 g/ cm3. Qual o volume ocupado por 420 g de gasolina?

3

3

3

600

/7,0420

4200,7g/cm

cmV

cmggV

Vg

Vmd

Pressão (p)É a quantidade de força aplicada em uma

determinada área.

)(N/m : Unidade 2 PascalPaAFp

A atmosfera do planeta Terra exerce uma pressão sobre a superfície terrestre da ordem de 1atm (1 atmosfera) que equivale a 100000Pa (1.105 Pa).

ExemploDetermine o aumento de pressão do fluido em uma seringa quando uma enfermeira aplica uma força de 42N ao êmbolo circular da seringa, que tem raio 1,1cm.

Pap

mNp

5

22

10.105,1

)011,0.(42

F

Princípio de ArquimedesQuando um corpo está total ou parcialmente submerso em

um fluido, uma força de empuxo exercida pelo fluido age sobre o corpo. A força é dirigida para cima e tem módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.

EF

DESLOCADOE VgF ..

Princípio de ArquimedesO corpo pode flutuar ou afundar. Temos:

EAPARENTE FPP :afunda Se

PFE :flutua Se

Exemplos1. Um objeto com massa de 10 kg e volume de 0,002 m3 é colocado

totalmente dentro da água (densidade = 1000 kg/m3).a) Qual é o valor do peso do objeto ?b) Qual é a intensidade da força de empuxo que a água exerce no

objeto ?c) Qual o valor do peso aparente do objeto ?d) Desprezando o atrito com a água, determine a aceleração do objeto.

2/84,7

.104,78.)4,786,1998)

6,19002,0.8,9.1000

..)988,9.10.)

sma

aamFdNFPPc

NFF

VgFbNgmPa

R

EAP

E

E

DESLOCADOE

P

FE

Problemas Propostos1. Um bloco de massa específica 800Kg/m3 flutua em um fluido de

massa específica 1200Kg/m3. A altura do bloco é 6cm. a) Qual é a altura submersa do bloco? R: 4cmb) Se o bloco for afundado completamente e solto, qual será sua

aceleração? 4,9m/s2

2. Um cilindro maciço e homogêneo, cuja massa especifica é de 0,80g/cm³, flutua na agua (massa especifica de 1g/cm³), com 10cm de sua altura total H acima da superfície da agua. Qual a altura H do cilindro, em cm?

R: H=50cm