Descrição
Trata-se de uma balança do tipo romana de dois pratos que pode ser usada para demonstração da força de empuxo. Uma pedra é pendurada num dos braços da balança. Para equilibrar a balança, um contrapeso com a mesma massa da pedra é colocado no outro lado. Em seguida, a pedra é mergulhada num recipiente com água. Este recipiente tem uma saída lateral, bem rente ao nível da água de modo que quando a pedra mergulha, a água escoa através dessa saída. Essa água é coletada num copo de plástico bem leve, de massa desprezível, comparada com a massa de agua. Por causa da força de empuxo exercida sobre a pedra, a balança fica desequilibrada. Entretanto, quando o copo com a água coletada é colocado sobre o prato do lado da pedra, a balança volta a se equilibrar, provando que a força de empuxo tem o mesmo valor do peso do líquido que foi deslocado pela pedra ao mergulhar na água.
Conceitos e Princípios Físicos Abordados
Pode-se abordar densidade relativa, peso, empuxo, flutuabilidade, principio de Arquimedes, torque e equilíbrio estático.
Materiais utilizados
- Base de madeira
- Dois parafusos
- Fio barbante
- Duas tampas de plástico (preferencialmente iguais)
- Dois copos de plástico
- Pedras de diferentes tamanhos
- Uma garrafa PET
- Tesoura ou estilete
- Água
- Corante (opcional)
- Mangueira transparente, e cola quente (opcional)
Links Relacionados
Artigos em Português:
- Princípio de Arquimedes - Sala de Demonstrações
- Arquimedes e a coroa do rei: problemas históricos - Roberto de Andrade Martins. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 17, n. 2, p. 115 –121, ago. 2000
- Determinação da densidade de sólidos e Líquidos pelo princípio de Arquimedes - Maria Nazareth Stolf Montanheiro. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 21, n. especial, nov. 2004
- Utilizando uma balança digital de baixo custo como densímetro e sua aplicação a sólidos e líquidos. Wenderson R. F. Silva, Jakson M. Fonseca. Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 43, e20200364 (2021)
- O velho princípio de Arquimedes - A.B. Guimarães. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 16, n. 2, p. 170-175, ago. 1999
- Arquimedes e a coroa - Fernando Lang da Silveira. Centro de Referencia para o Ensino de Física (CREF)
- Um aparato experimental para o estudo do princípio de Arquimedes - Rev. Bras. Ensino Fís. v.28 n.1 São Paulo 2006
- Princípio de Arquimedes: uma abordagem experimental - Física na Escola, v. 12, n. 2, 2011
- Empuxo: Princípio de Arquimedes - Física e Cidadania. UFJF
Artigos em outros idiomas
- 14.4 Archimedes’ Principle and Buoyancy - Open Stax. Rice University
- Under Water Weight - Lawrence Davis. Open Oregon
- Demos: 2B-09 Archimedes I - Purdue University
- Demos: 2B-10 Archimedes II - Purdue University
- PM-2 ARCHIMEDES' PRINCIPLE - Lockhaven University
- Helping students develop an understanding of Archimedes’ principle - I. Research on student understanding. Michael E. Loverude, Christian H. Kautz, and Paula R. L. Heron - American Journal of Physics vol. 71, p.1178 (2003)
- Reconsidering Archimedes' Principle - Jeffrey Bierman, Eric Kincanon. The Physics Teacher vol. 41, p. 340 (2003)
- Just What Did Archimedes Say About Buoyancy? - Erlend H. Graf. : The Physics Teacher vol. 42, p. 296 (2004)
- Archimedes’ Principle Revisited - Pirooz Mohazzabi. Journal of Applied Mathematics and Physics, vol. 5, pp. 836-843 (2017)
- A Spring, Hooke's Law, and Archimedes' Principle. Irina Struganova. The Physics Teacher 43, 516 (2005)
Vídeos em Português:
- Experimentando: Balança de Arquimedes / Archimedes Scale - Laboratório de Demonstrações - UFPA (YouTube)
- Práticas para o Ensino de Física I Aula 12 - Princípio de Arquimedes (YouTube)
- Arquimedes e a Coroa do Rei Hierão - oficiencia (YouTube)
- Mec: O princípio de Arquimedes - galeradafisic (YouTube)
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