Física - Princípio de Arquimedes

   Parece ser estranha tal sensação, mas já percebeu que enquanto retiramos algo de dentro de um vasilhame cheio de água ou até mesmo quando estamos brincando dentro de uma piscina, temos a incrível sensação de que o que está mergulhado na água está mais leve? Por que tal fato ocorre? Será mágica?

   Não, não é mágica. Tal fato ocorre devido à ação de uma força vertical dirigida para cima. Essa força é denominada de empuxo.

   Denomina-se empuxo a força vertical, dirigida para cima, que qualquer líquido exerce sobre um corpo nele mergulhado.

   O empuxo foi descoberto por Arquimedes (287 a.C.-212 a.C. aproximadamente).

   Matemático e engenheiro grego, Arquimedes nasceu em Siracusa, na região da Magna Grécia. Diz a história que ele foi convidado pelo rei da sua cidade para resolver um problema: descobrir se a coroa que fora enviada para ser confeccionada por um ourives era de ouro maciço ou se tratava de uma mistura de outro metal. Arquimedes descobriu, enquanto tomava banho, que um corpo fica mais leve quando esta imerso na água devido a uma força verticalmente para cima que o líquido exerce sobre este corpo. Essa força que o líquido exerce no corpo é chamada de empuxo.

   Verificando que se tratava de um princípio geral, enunciou o seguinte princípio que leva o seu nome: “Todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado.”

    O empuxo é a existência da ação de várias forças sobre um corpo mergulhado em um determinado líquido. Cada força tem um módulo diferente, e a resultante delas não é nula. A resultante de todas essas forças está dirigida para cima e é exatamente esta resultante que representa a ação do empuxo sobre o corpo.

   Sendo Vf o volume do fluido deslocado, então a massa do fluido deslocado é:

Mf = df. Vf

Sabendo que o módulo do empuxo é igual ao módulo do peso:

E = P = m . g

Assim temos que o empuxo é:

E = df. Vf . g

   O fluido deslocado é o volume do fluido que caberia dentro da parte imersa no fluido, estando ele totalmente ou parcialmente imerso, como mostra figura abaixo:

Obs.: O valor do empuxo não depende da densidade do corpo imerso no fluido; a densidade do corpo (dc) é importante para se saber se o corpo afunda ou não no fluido



dc < df => O corpo pode flutuar na superfície do fluido (no caso de líquido).
dc = df => O corpo fica em equilíbrio no interior do fluido (com o corpo total mente imerso).
dc > df => O corpo afunda no fluido.

Alunas: Heloize Nascimento / Vitória Nascimento