Unidade 4 Foras e fluidos Unidade 4 Foras

Unidade 4 Forças e fluidos

Unidade 4 Forças e fluidos 4. 2 Lei de Arquimedes

Arquimedes, no século III a. C. , estabeleceu um princípio importante da hidrostática, conhecido como Lei de Arquimedes de Siracusa (287 -212 a. C. ) Físico, astrónomo, matemático e inventor grego, é considerado um dos maiores sábios da Antiguidade.

Lei de Arquimedes Um corpo imerso num fluido é sujeito a uma impulsão vertical e ascendente, de valor igual ao do peso do fluido deslocado. Esta lei é representada simbolicamente da seguinte forma: �I �= �Pfluido deslocado � �I �= mfluido deslocado x �g � �I �= ρfluido x Vfluido deslocado x �g � �P �= m x �g � A massa do fluido pode ser calculada através da expressão da densidade (ρ): mfluido deslocado ρfluido = � Vfluido deslocado mfluido deslocado = ρfluido x Vfluido deslocado Resumindo, a impulsão pode ser calculada com base na seguinte expressão: �I �= ρfluido x Vfluido deslocado x �g �

Vamos aplicar a Lei de Arquimedes a um caso prático. Considera uma bola com… … peso com um valor de 5 N. … volume (V) de 4 dm 3.

Vamos colocar a bola no interior de um recipiente com água. Variação do nível da água devido à introdução da bola. Quando a bola é introduzida no recipiente, o nível da água no interior do recipiente sobe. A subida do nível da água ocorre porque a bola ocupa espaço que anteriormente era ocupado pela água. A introdução da bola no recipiente leva a que um determinado volume de água seja deslocado.

Vamos colocar a bola no interior de um recipiente com água. 4 dm 3 Variação do nível da água devido à introdução da bola. Uma vez que a bola tem 4 dm 3 de volume, qual será o volume de água deslocado? O volume de água deslocado será igual ao volume da bola, 4 dm 3. Vágua deslocado = 4 dm 3

Vamos colocar a bola no interior de um recipiente com água. 4 dm 3 Variação do nível da água devido à introdução da bola. A impulsão sofrida pela bola pode ser calculada pela expressão: �I �= ρfluido x Vfluido deslocado x �g � � Vágua deslocado = 4 dm 3 �I �= 1 x 4 x 9, 8 � ρágua = 1 kg dm– 3 �I �= 39, 2 N �g �≃ 9, 8 m s– 2

Vamos colocar a bola no interior de um recipiente com água. I 4 dm 3 Variação do nível da água devido à introdução da bola. P Ao comparar a impulsão com o peso, verifica-se que a impulsão tem um valor bastante superior, e por isso a bola sobe até à superfície. Escala 10 N

Conclusão Um corpo imerso num fluido é sujeito a uma impulsão vertical e ascendente, de valor igual ao do peso do fluido deslocado. �I �= �Pfluido deslocado � � �I �= ρfluido x Vfluido deslocado x �g �