O Teorema de Arquimedes, que nada mais é que um princípio, estuda os efeitos de empuxo ascendente exercida sobre um corpo. Enquanto ele imerso (total ou parcial), o peso desta força de empuxo será igual ao peso do fluído que o corpo em questão deslocará.
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Sendo assim, imaginemos uma situação já vivida por cada um de nós. Ao mergulharmos em uma piscina ou no mar, é possível sentir uma leveza agradável de nossos corpos.
Esse efeito prazeroso acontece pelo fato de que o corpo está imerso em um fluido (água). Ele, por sua vez, terá o efeito natural de empurrar esse corpo imerso, de volta à superfície.
O matemático Arquimedes foi o primeiro a notar esse efeito de fluido que empurra os corpos, durante um banho. Depois dessa descoberta, ele desenvolveu o que chamou de Princípio do Empuxo, que, mais tarde, passou a chamar-se Teorema de Arquimedes.
O que diz o Teorema de Arquimedes
Arquimedes, basicamente, colocará seu princípio da seguinte forma:
“Um corpo, quando imerso em um fluido, estabelecerá uma força mútua, de um sobre o outro, o que dependerá, também, da gravidade, da densidade e do volume do líquido durante deslocamento. Essa força será exercida no sentido vertical, de baixo para cima, e se justificará a partir das diferenças de pressão – localizada entre as regiões superiores e inferiores dos corpos.”
Como entender o Teorema de Arquimedes
Enquanto o exemplo do mergulho é a introdução, há outro comumente utilizado para explicar o Teorema de Arquimedes que sacramenta o princípio.
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Pensemos em um objeto imerso em um fluido. Um cubo de gelo, para ser mais exato.
Como destacado pelo princípio, é necessário lembrar que a pressão é exercida em sentido vertical, relacionada à força e área. Assim, pode-se afirmar com ênfase de que a força exercida pelo lado direito será a mesma pelo esquerdo.
O mesmo ocorrerá na parte da frente e de trás do cubo (é importante lembrar que o cubo terá seis lados de forças agindo. O que acontece, então? Exatamente, todas elas se anulam.
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Mas então, vem a questão primordial: se as forças laterais se anulam, bem como as forças da frente e de trás também, como a de cima e de baixo não se anulam?
Fácil! As forças não se anulam devido a profundidade do corpo. Lembre-se sempre, os corpos nunca se estabelecerão no meio do fluido, eles estarão no fundo, ou na superfície.
Essa diferença de profundidade, portanto, implicará na força que atua.
Referências
Física Básica – Volume Único, por Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo de Toledo Soares e Ronaldo Fogo
Por Mateus Bunde
Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).
Bunde, Mateus. Teorema de Arquimedes. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/teorema-de-arquimedes. Acesso em: 30 de April de 2024.
01. [MACK] Devido à crise hídrica que se instalou na cidade de São Paulo, um estudante, após a aula de hidrostática, resolveu colocar uma garrafa de 1,0 litro, cheia de água, no interior da caixa acoplada de descarga. Essa medida gerou uma economia de água no final de um período. Essa ideia colocada em prática foi baseada no
a) Princípio de Stevin.
b) Princípio de Arquimedes.
c) Princípio de Pascal.
d) Princípio dos vasos comunicantes.
e) Teorema de Bernoulli.
02. [PUC] O empuxo é um fenômeno bastante familiar. Um exemplo é a facilidade relativa com que você pode se levantar de dentro de uma piscina em comparação com tentar se levantar de fora da água, ou seja, no ar. De acordo com o princípio de Arquimedes, que define empuxo, marque a proposição correta:
a) Quando um corpo flutua na água, o empuxo recebido pelo corpo é menor que o peso do corpo.
b) O princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não pode ser aplicado para gases.
c) Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre uma força vertical para cima e igual em módulo ao peso do fluido deslocado.
d) Se um corpo afunda na água com velocidade constante, o empuxo sobre ele é nulo.
e) Dois objetos de mesmo volume, quando imersos em líquidos de densidades diferentes, sofrem empuxos iguais.
01. [B]
02. [C]