ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ENERGIA – PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES

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ROTEIRO – AULA PRÁTICA

DADOS DA DISCIPLINA

Nome da disciplina: Física Geral e Experimental – Energia
Unidade: U3 – Mecânica dos Fluidos
Aula: A2 – Princípio de Arquimedes

OBJETIVOS

O experimento tem como finalidade explorar o Princípio de Arquimedes, observando o efeito da força de empuxo sobre um corpo submerso em um fluido em equilíbrio.

Ao final da prática, será possível:

• Reconhecer a presença do empuxo pela aparente diminuição da força peso de um corpo submerso em um líquido;

• Determinar o valor do empuxo atuante em um corpo submerso na água;

• Verificar que o módulo do empuxo é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo submerso.

SOLUÇÃO DIGITAL

Plataforma: Algetec
Laboratório Virtual: “Hidrostática”

O laboratório virtual permite simular procedimentos experimentais e deve ser acessado preferencialmente por computador.

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES

Procedimento/Atividade nº 1

Experimento: HIDROSTÁTICA

Atividade proposta:
Identificar o efeito do empuxo sobre um cilindro submerso em água e calcular o volume do fluido deslocado pelo cilindro, relacionando os dados obtidos com a força de empuxo.

Procedimentos para a realização da atividade

No AVA, acessar o link do experimento Hidrostática na plataforma VirtuaLab da Algetec e seguir os passos:

1. Início do experimento

• Abrir a tela inicial e selecionar “Modo Experimento”;

• Ler as instruções de uso do mouse e fechar a tela de orientação;

2. Verificação do peso do cilindro

• Posicionar o cilindro na mesa:

  • Acessar a câmera “Dinamômetro”;

  • Clicar com o botão direito sobre o cilindro e selecionar “Colocar na mesa”;

• Calibrar o dinamômetro:

  • Clicar com o botão direito e selecionar “Calibrar dinamômetro”;

• Verificar que o dinamômetro está na posição zero.

3. Posicionamento do cilindro

• Alterar a visualização para “Bancada”;

• Colocar o cilindro embaixo do recipiente transparente;

• Observar o valor do peso no dinamômetro;

4. Imersão do cilindro

• Levantar o dinamômetro para posicionar o béquer embaixo;

• Colocar o béquer embaixo do dinamômetro;

• Retornar o dinamômetro à posição inicial;

• Preencher o recipiente com água usando a pisseta;

• Observar o valor do peso do cilindro imerso na água;

5. Finalização do experimento

• Levantar o dinamômetro;

• Retornar o béquer para a mesa;

• Descer o dinamômetro;

• Colocar o cilindro na mesa;

• Esvaziar o recipiente transparente.

AVALIANDO OS RESULTADOS

Com os dados obtidos, responder:

1. Explique a aparente diminuição ocorrida no peso do cilindro ao ser imerso na água.

2. Por que, ao preencher o recipiente com água, o peso marcado pelo dinamômetro retorna ao valor do cilindro fora da água?

3. Determine o módulo da força que provoca a aparente diminuição do peso do corpo (empuxo):

$$E=PCFL-PACDL$$

Onde:

• $PACDL$ = Peso aparente do corpo dentro do líquido

• $PCFL$ = Peso aparente do corpo fora do líquido

E = _____ N

4. Explique por que se usa a expressão “aparente diminuição do peso do corpo” e não “diminuição do peso do corpo”.

CHECKLIST

✓ Acessar o AVA;
✓ Clicar no link do experimento HIDROSTÁTICA;
✓ Verificar o peso do cilindro;
✓ Colocar o cilindro no béquer;
✓ Preencher o recipiente com água;
✓ Desmontar o experimento;
✓ Avaliar os resultados.

RESULTADOS

Ao final da aula prática, enviar um arquivo em Word contendo:

• Informações obtidas no experimento;

• Cálculos realizados;

• Texto conclusivo sobre os resultados;

• Referências bibliográficas (quando houver) conforme normas da ABNT;

Observação: O arquivo não deve exceder 2 MB.

RESULTADOS DE APRENDIZAGEM

Ao final da prática, o estudante deverá:

• Reconhecer a presença do empuxo através da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso;

• Determinar a força de empuxo atuante;

• Aplicar os conceitos do Princípio de Arquimedes em experimentos virtuais.