| Objetivos: |
1.
Obter a densidade superficial de uma folha de papel, a gramatura.
2. Obter a densidade volumétrica de um sólido. |
| Proposta: |
1.
Medir a gramatura de uma folha de papel sulfite através
da medida das suas
dimensões e da massa.
2. Medir a densidade volumétrica de um tarugo metálico
de formato
geométrico definido.
3. Medir a densidade volumétrica de uma moeda (forma
geométrica irregular)
através do empuxo. |
PROPOSTA
1: MEDIÇÃO DA GRAMATURA DE UMA FOLHA DE PAPEL
Material
necessário:
uma
balança que meça massas da ordem de alguns gramas
(menos
que 10g); uma folha de papel sulfite (ou outro qualquer) e uma
régua.
Procedimento:
1.
Meça a largura (l) e o comprimento (c) de uma folha de papel.
Se você já realizou a atividade proposta em "medições
de distância", é exatamente o mesmo procedimento.
Organize os dados em tabelas.
Uma
vez obtidos 
e 
,
obtenha a área A = 1. c e 
,
onde 
,
valor máximo de A, e Amin,
valor mínimo de A, são calculados pelas relações:
2.
Meça o valor
da massa da folha m e o seu desvio 
.
Lembre-se de que o desvio é obtido utilizando as várias
repetições da mesma medição e é
dado pela metade da diferença entre o valor máximo e
o valor mínimo. O valor que melhor representa uma medida é
o valor médio obtido através das várias repetições.
3.
Tendo os valores
de 
e 
,
calcule a densidade superficial 
.
O valor de 
é calculado obtendo-se 
e 
:
5. Compare
com os valores citados na Introdução 80g/m2
e 120g/m2.
PROPOSTA
2: MEDIÇÃO DA DENSIDADE VOLUMÉTRICA DE UM TARUGO
METÁLICO.
Material
necessário:
tarugos
cilíndricos de Al (alumínio), Cu (cobre) e plástico;
balança
para medir as massas e um paquímetro para medir as dimensões
dos
tarugos.
Procedimento:
1.
Utilize um paquímetro e meça os diâmetros dos
tarugos. Organize os dados em uma tabela:
| Tabela
1 - Diâmetro dos tarugos |
2.
Utilize agora o paquímetro para medir a altura (h) dos cilindros
e organize os dados em tabela:
| Tabela
2 - Altura dos tarugos |
3.
O volume pode ser obtido pela relação 
.
4. O volume médio é obtido usando-se os valores médios
dos parâmetros medidos. O desvio 
é obtido através dos valores máximo e mínimo
dos parâmetros, como fizemos anteriormente:
5.
Não se esqueça de verificar as unidades utilizadas em
cada medição de f e h. Elas
devem estar na mesma unidade; se não estiverem, faça
as conversões necessárias.
6. Meça a massa dos tarugos m em gramas. Pode ser usada uma
balança comercial ou uma semelhante à construída
na atividade "Medições de massa". Em geral,
as medições de massa resultam num mesmo valor, caso
sejam feitas várias repetições da mesma. Nesse
caso, usa-se esse valor único e o desvio atribuído é
o desvio da calibração da balança.
7. Calcule a densidade volumétrica dos tarugos 
e 
,
onde
8.
Compare os valores obtidos e classifique os materiais pela sua densidade.
PROPOSTA
3: MEDIÇÃO DA DENSIDADE VOLUMÉTRICA DE UMA MOEDA
PELO PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
Material
necessário: uma moeda ou outro objeto, uma balança e
uma vasilha com água. Como balança você precisa
usar uma do tipo que permita suspender a moeda com pouco material
adicional e que também permita colocar uma vasilha com água
por baixo.
Veja a figura abaixo. (Pode-se também adaptar a montagem sugerida
na atividade "Medições de massa", mas com
um novo suporte. É necessário assim calibrar novamente.)
Procedimento:
1.
Calibre a balança utilizando massas conhecidas. Use moedas
conforme descrito na atividade "Medições de massa".
Organize os dados em uma tabela.
2. Faça o gráfico da calibração.
3. Meça o peso da moeda suspensa em ar Pm=
Mar.g. Meça inicialmente o
deslocamento causado pela moeda e, com o auxílio da curva de
calibração, obtenha a massa Mar.
4. Meça agora o peso aparente da moeda imersa em água.
Meça o deslocamento e obtenha a massa aparente Map
através do gráfico, como no item anterior. O peso aparente
é dado por Pm - Em,
onde Em é o empuxo sofrido
pela moeda. Pm - Em=
Map.g.
5. Calcule o valor da densidade do metal m pela relação
.
6. Compare o valor obtido com o de alguns metais, inclusive com os
valores obtidos na proposta anterior. Você sabe do que é
feita uma moeda?
1.
"Perdendo" peso
Pode-se
demonstrar a lei do empuxo comparando o peso de um objeto antes da
imersão e depois da imersão.
O empuxo nada mais é do que a diferença entre os dois
resultados:
Empuxo
= peso antes - peso depois
2.
Enchendo uma bexiga
Ao
enchermos uma bexiga numa festa de aniversário, verificamos
que ela fica mais leve do que o ar. A partir de um certo ponto, ele
sobe (devemos encher uma bexiga aos poucos para entendermos isso).
Qual é a composição química do gás
que expiramos? E a do ar na atmosfera?
3.
Flutuando no mercúrio
O
mercúrio é um líquido cerca de 14 vezes mais
denso do que a água. É muito fácil fazer objetos
flutuarem no mercúrio.
Marques e Ueta
