PRINCÍPIO DE
ARQUIMEDES
DISCIPLINA: FÍSICA 1
PROFESSOR: DEMETRIUS
SÉRIE: 1º ANO
O que é o empuxo?
• É uma força de sustentação dirigida para cima
quando se mergulha algum objeto dentro de um
líquido ou mesmo de um gás.
Um líquido exerce pressão em todas as
direções sobre um corpo nele mergulhado.
Por que aparece o empuxo?
• Quando um corpo é mergulhado num fluido,
as forças que atuam no corpo dirigidas para
cima são maiores que as dirigidas para baixo.
PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
O valor do empuxo que atua sobre um corpo
mergulhado em um líquido é igual ao peso do
líquido deslocado.
O empuxo será
maior em “C”, pois
há mais líquido
deslocado.
Considerando g=10m/s² e a dágua=10³ kg/m³...
• Se o bloco de madeira for introduzido parcialmente
na água e deslocar 2 litros de água, o empuxo sobre
o bloco será E= 20 N.
• Se aprofundarmos mais bloco, o empuxo sobre ele
aumentará. Por exemplo, se ele deslocar 5 litros de
água, o empuxo sobre ele será E = 50 N.
• E quanto maior for o volume do líquido deslocado,
maior será o empuxo que ele receberá.
• Depois que o corpo já está totalmente submerso,
por mais que o objeto afunde, o empuxo sobre ele
não aumentara.
Se um corpo está flutuando na água,
o empuxo é igual ao peso do corpo!
O empuxo também depende da densidade do líquido
E= d.g.V
• Onde:
E é a intensidade da força de empuxo (em N)
d é a densidade do líquido (em kg/m³).
g é o valor da aceleração da gravidade local (em m/s²)
V é o volume do fluido deslocado (em m³)
É mais fácil, então, nadar no mar
do que na água doce?
SIM!
A água do mar é mais
densa que a água doce
(justamente por conta
dos
sais
nela
dissolvidos).
Em
consequência, a pessoa
sofre
um
maior
empuxo.
O Mar Morto
• O Mar Morto fica localizado no Oriente Médio e
recebe esse nome por conta de não abrigar
praticamente nenhuma forma de vida, devido à
grande quantidade de sal que suas águas contêm
(cerca de 10 vezes superior à quantidade de sal da
água do mar). É impossível uma pessoa afundar
nessas águas!
Por que um navio que tem um
enorme peso bóia na água
enquanto uma pequena
esfera de chumbo afunda?
Condições de Flutuação
Se a densidade do
corpo for menor
que a densidade
do líquido, o corpo
bóia.
Se a densidade do
corpo for maior
que a densidade
do líquido, o corpo
afunda.
Se a densidade do
corpo for igual a
densidade
do
líquido, o corpo
fica em equilíbrio
indiferente.
Em resumo, há 3 saídas para
calcular o empuxo
• Peso do líquido deslocado;
• Empuxo é igual ao peso;
• E = d.g.V
EXERCÍCIOS EXTRAS
• 1. Um bloco de madeira, ao ser introduzido
parcialmente na água, desloca uma quantidade de
0,5 litro de água. Qual é o valor da força de empuxo
que ele sofre? (Considere a densidade da água
dágua= 1,0.10³ kg/m³ ou 1 kg/l e gTerra=10 m/s²)
• 2. O mesmo bloco do problema 4 é introduzido
agora totalmente na água. Se ele desloca 1,5 litro
de água, qual o novo valor da força de empuxo que
ele sofre?
• 3. Um bloco de massa 4 kg está flutuando sob a
água. Quanto vale o valor da força de empuxo que
nele atua?
4. Uma melancia cujo peso é 45 N flutua na água. Qual o
valor da força de empuxo que atua na melancia?
5. Por que é mais fácil uma pessoa boiar na água do mar
do que na água doce?
6. Por que um navio não afunda na água?
7. Quais dos objetos abaixo bóiam na água? Quais
afundam? Considere que todos os objetos sejam maciços
(densidade da água: 1000 kg/m³ ou 1 g/cm³)
Corpo
A
B
C
D
E
Massa
400 g
3 kg
4 kg
900 g
700 g
Volume
80 cm³
0,005 m³
0,002 m³
1200 cm³
700 cm³
Densidade