Empuxo é a força que um fluido exerce sobre os corpos que são nele imersos. Quando um objeto é inserido em um fluido, uma força vertical e para cima passa a atuar sobre ele, tal força tem a mesma intensidade do peso do fluido deslocado pela inserção do objeto. Show
Veja também: O que é equilíbrio mecânico? Empuxo e o princípio de ArquimedesO princípio de Arquimedes afirma que todo corpo imerso em um fluido é sujeito à ação de uma força vertical que aponta para cima, cuja intensidade corresponde ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Essa força, por sua vez, é aquela que conhecemos por empuxo. O empuxo é uma grandeza vetorial, medida em newtons, proporcional à densidade e ao volume do fluido deslocado bem como à aceleração da gravidade local. Casos de flutuaçãoUm corpo será capaz de flutuar sobre um fluido quando suadensidade for inferior à densidade do fluido, nesse caso, a resultante das forças que atuam sobre o corpo na direção vertical é nula (forças peso e empuxo). O empuxo é igual ao volume de líquido que é deslocado pela inserção de um corpo em um fluido.No caso em que a densidade do corpo é igual à densidade do fluido, ele permanecerá em repouso onde quer que seja colocado no interior do fluido, uma vez que o peso do fluido por ele deslocado é igual ao seu próprio peso. Quando a densidade do corpo for maior que a do fluido, uma aceleração para baixo fará com que ele afunde, pois seu peso é maior que o peso do fluido que ele desloca, dessa maneira o corpo tende a parar no fundo do recipiente. A sensação que temos ao elevar um corpo no interior de um fluido é de que ele parece mais leve do que realmente é, isso é o que chamamos de peso aparente. O peso aparente é calculado pela diferença entre o peso do corpo e o empuxo que atua sobre ele, no caso em que o peso aparente é nulo, o corpo vai permanecer em repouso sobre o fluido, confira: Wap – peso aparente (N) P – peso (N) E – empuxo (N) Exemplos de empuxoO empuxo pode ser facilmente observado em qualquer situação em que um corpo flutua sobre a água, vamos conferir alguns exemplos:
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Fórmula da força de empuxoA força de empuxo pode ser calculada por meio da fórmula mostrada abaixo, confira: E – empuxo (N) d- densidade do fluido (kg/m³) g – gravidade (m/s²) V – volume de fluido deslocado (m³) Veja também: Termômetro de Galileu - como medir a temperatura usando o empuxo Exercícios resolvidos sobre empuxoQuestão 1 – Metade de um corpo de 0,03 m³ é colocado dentro de uma piscina cheia de água. Determine a intensidade da força de empuxo exercida pela água sobre esse corpo e assinale a alternativa correta: Dados: dágua = 1000 kg/m³ g = 10 m/s² A) 200 N B) 150 N C) 5000 N D) 450 N Gabarito: Letra B Resolução: Vamos utilizar a fórmula do empuxo, porém, antes de usá-la, é necessário considerar que o volume do fluido deslocado será igual à metade do volume do corpo, observe o cálculo: Com base no cálculo feito, a alternativa correta é a letra B. Questão 2 – Sabe-se que os icebergs flutuam sobre a água com a maior parte de seu volume submerso. Determine qual é a porcentagem do volume de um iceberg que permanece debaixo d'água, sabendo que a densidade do gelo é igual a 0,92 g/cm³. Dágua = 1,03 g/cm³ g = 10 m/s² A) 89% B) 96% C) 87% D) 92% Gabarito: Letra A Resolução: Para resolver o exercício, dizemos que o empuxo que atua sobre o iceberg é igual a seu peso, uma vez que ele se encontra em equilíbrio, confira: Para resolver o exercício, substituímos a massa pelo produto entre a densidade e o volume do iceberg, em seguida, no termo do volume referente ao empuxo (dgV) utilizamos Vi, pois o volume de água deslocado corresponde ao percentual do iceberg que está imerso na água. Por fim, fizemos a razão entre o volume imerso do iceberg pelo seu volume total. Dessa maneira, descobrimos que a porcentagem do iceberg que permanece submersa é de 89%, logo, a alternativa correta é a letra A. O que diz a teoria de Arquimedes?O princípio de Arquimedes afirma que a força de empuxo atua verticalmente e para cima sobre os corpos total ou parcialmente imersos em fluidos, além disso, de acordo com esse princípio, tal força tem o mesmo valor do peso do fluido, deslocado pela inserção do corpo.
O que Arquimedes disse sobre a água?Assim, o postulado de Arquimedes afirma que: “todo corpo mergulhado num fluido recebe um impulso de baixo para cima igual ao peso do volume do fluido deslocado, por esse motivo, os corpos mais densos que a água, afundam, enquanto os menos densos flutuam”.
Quem disse Todo corpo mergulhado na água recebe um impulso vertical?A equação anterior expressa matematicamente a Lei de Arquimedes: “Todo o corpo mergulhado num fluido recebe, da parte deste, uma impulsão vertical de baixo para cima e de intensidade igual ao valor do peso do colume de fluido deslocado pelo corpo.”
Qual foi o filósofo que descobriu a lei do empuxo?Apesar de todas as suas invenções, a história mais conhecida sobre Arquimedes conta que ele descobriu o princípio que permite calcular o empuxo que atua sobre um corpo quando mergulhado em um fluido qualquer. Conta-se que o rei Hieron entregou uma porção de ouro a um ourives para que ele confeccionasse uma coroa.
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