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Eureka! Lei de Arquimedes

Page history last edited by PBworks 15 years, 2 months ago

Arquimedes descobriu a lei do empuxo

 

Como tudo começou...

 

O famoso cientista grego Arquimedes viveu em Siracusa, Sicília, há vinte e dois séculos. Seu amigo o rei da Sicília suspeitava que o seu ourives havia usado um metal mais barato que o ouro para fazer sua coroa. Por isso ele chamou Arquimedes para descobrir a verdade. Alguns dias mais tarde, quando Arquimedes estava tomando banho, ele observou que o volume da água derramada da banheira cheia em que entrara era igual ao volume da parte do seu corpo dentro da água. Ele viu imediatamente como deveria resolver o problema. Sem ao menos se vestir, Arquimedes correu para casa gritando Eureka! (Achei!)

Primeiro ele pesou a coroa no ar, depois suspendeu-a na água e verificou qual a perda (dependia do volume de água deslocada) do peso devida ao empuxo da água. Ele então repetiu a experiência com um pedaço de ouro puro, de mesmo peso que a coroa. O volume da coroa deve ter sido maior que o volume do pedaço de ouro de igual peso. Portanto, neste caso, a densidade da coroa era menor que a densidade do ouro e a coroa não poderia ser feita de puro ouro! Não sabemos do resultado; você pode estar certo, porém, que, desde então, os ourives ficaram mais cautelosos!

Desta forma, Arquimedes descobriu a lei do empuxo que denominamos lei de Arquimedes: “a perda aparente de peso de um corpo imerso ou flutuante é igual ao peso do líquido que ele desloca”.

 

Descoberta em prática:

 

* Lei do Empuxo:

Coloque numa balança um vaso com um tubo lateral para saída de excesso de água. Encha o vaso de água até derramar pelo tubo lateral e equilibre-o na balança; coloque cuidadosamente um bloco de madeira na água e espere até o que o escoamento do excesso de água cesse. Observe que a balança continua equilibrada.

  • Outras perguntas e explicações:

Como o peso da água deslocada se compara com o peso do bloco?

O bloco flutuante desloca o seu peso em água. Como esse esquema ilustra a lei?

Uma rolha de cortiça mantida debaixo da água desloca líquido que pesa mais do que ela própria; portanto, o empuxo da água é maior do que o peso da rolha. Quando solta, a rolha sobe para a superfície. Já uma pedrinha debaixo da água desloca líquido pesando menos que ela e, portanto, vai para o fundo. Portanto, somente um corpo que flutua num líquido desloca exatamente o seu peso de líquido.

  • Com a descoberta do Empuxo, a revolução com o tanque de lastro...

O submarino americano Squalus afundou em 1939 com todos os homens a bordo. Trinta e três homens foram salvos pela câmara de socorro que foi baixada até a sala anterior de torpedos do submarino. Pesados tanques de água foram descidos e presos ao submarino. A água foi então expelida dos tanques bombeando ar comprimido neles. Assim o submarino sobe à superfície, auxiliado pelo empuxo dos tanques cheios de ar.

Para fazer um submarino mergulhar, o navegador admite água nos tanques até que a nau afunde. Em seguida, suas máquinas fazem o submarino mover-se para a frente; os lemes horizontais de mergulho forçam então a nau ainda mais para baixo. Quando os motores são desligados, o navegador controla a profundidade mudando o peso. É posto mais água nos tanques para fazer o submarino descer e expelida a água com ar comprimido para fazer a nau subir. Um submarino moderno pode mergulhar 30 segundos depois de tocar o sino de alarme.

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