- \n
- O que \u00e9 Empuxo<\/li>\n\n\n\n
- Quem explicou essa for\u00e7a e como ela funciona?<\/li>\n\n\n\n
- Qual a import\u00e2ncia do Empuxo?<\/li>\n\n\n\n
- Como calcular o Empuxo + exemplo <\/li>\n\n\n\n
- Casos de flutua\u00e7a\u00f5 e peso aparente<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
- \n
- Estudando para as provas?<\/strong> Conhe\u00e7a O melhor Simulado do Brasil!<\/a> Ele pode ser personalizado com as mat\u00e9rias que voc\u00ea mais precisa!<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
O que \u00e9 Empuxo? (Princ\u00edpio de Arquimedes)<\/h2>\n\n\n\n
As for\u00e7as f\u00edsicas<\/a> s\u00e3o fen\u00f4menos que causam mudan\u00e7as em corpos. Elas tamb\u00e9m s\u00e3o grandezas vetoriais:<\/a> possuem m\u00f3dulo, dire\u00e7\u00e3o e sentido. <\/p>\n\n\n\n
O Empuxo \u00e9 uma for\u00e7a que atua sobre os objetos imersos em fluidos<\/strong> (l\u00edquidos ou gases). Sua unidade de medida<\/a> \u00e9 em Newtons (N)<\/strong> e essa for\u00e7a aponta sempre na dire\u00e7\u00e3o vertical, no sentido oposto ao peso<\/strong> do corpo imerso (para cima<\/strong>). <\/p>\n\n\n\n
Mas qual o motivo disso? Vamos entender quem descobriu e como funciona:<\/p>\n\n\n\n
Quem explicou o empuxo? (Princ\u00edpio de Arquimedes)<\/h3>\n\n\n
\n![\"Arquimedes-na-banheira-gritando-eureka-quando-descobriu-a-for\u00e7a-do-empuxo\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/01\/Arquimedes-na-banheira-gritando-eureka-quando-descobriu-a-for\u00e7a-do-empuxo.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\nO Empuxo foi explicado por Arquimedes<\/strong>, na Antiga Gr\u00e9cia, e \u00e9 uma hist\u00f3ria bem legal:<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Ele foi um matem\u00e1tico e engenheiro muito famoso, escolhido pelo rei local para provar se a coroa era de ouro maci\u00e7o ou se havia impurezas<\/strong> misturadas.<\/p>\n\n\n\n
Reza a lenda que, enquanto tomava banho em uma banheira, Arquimedes reparou que a \u00e1gua \u201csubia\u201d e sa\u00eda da banheira quando ele entrava<\/strong>. Al\u00e9m disso, notou que seu corpo estava sujeito a uma esp\u00e9cie de for\u00e7a, pois se sentia mais \u201cleve\u201d na \u00e1gua que fora dela<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n
Ao descobrir<\/strong> como solucionar o problema saiu nu pelas ruas<\/strong> da cidade gritando \u201ceureka, eureka!\u201d<\/strong>. E a solu\u00e7\u00e3o foi:<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Como o Empuxo funciona?<\/h3>\n\n\n\n
Assim que um objeto qualquer \u00e9 mergulhado em um fluido, esse objeto come\u00e7a a empurrar o fluido para baixo (desloc\u00e1-lo). Sabemos disso porque dois corpos n\u00e3o ocupam o mesmo espa\u00e7o!<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o o volume de l\u00edquido deslocado \u00e9 exatamente o mesmo volume da parte que est\u00e1 submersa.<\/p>\n\n\n\n
Tamb\u00e9m sabemos que, de acordo com a terceira lei de Newton<\/a>, toda a\u00e7\u00e3o tem uma rea\u00e7\u00e3o no sentido oposto<\/strong>. Ent\u00e3o, se o corpo empurra o fluido para baixo (peso do corpo), o fluido empurra o corpo para cima (empuxo).<\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o, o empuxo surge por causa da diferen\u00e7a de press\u00e3o<\/strong>. Na parte inferior do corpo h\u00e1 uma for\u00e7a do l\u00edquido empurrando o corpo para cima. Na parte superior n\u00e3o tem for\u00e7a nem pra baixo nem pra cima.<\/p>\n\n\n\n
Observe que quanto maior a profundidade<\/strong>, maior o volume de fluido deslocado. Ent\u00e3o, a for\u00e7a que o fluido vai fazer no corpo tamb\u00e9m ser\u00e1 maior.<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o, a conclus\u00e3o<\/strong> do Princ\u00edpio de Arquimedes nos fala que:<\/p>\n\n\n\n
\u201cTodo s\u00f3lido imerso parcial ou totalmente em um l\u00edquido est\u00e1 sujeito a uma for\u00e7a vertical, de baixo para cima, denominada empuxo. Ela \u00e9 correspondente a tanto de l\u00edquido deslocado por este s\u00f3lido\u201d<\/p>\n\n\n\n
Qual a import\u00e2ncia do Empuxo? (Exemplos de aplica\u00e7\u00e3o)<\/h2>\n\n\n\n
\u00c9 gra\u00e7as ao Empuxo que podemos fazer muitas coisas simples<\/strong> do dia a dia, como boiar em uma piscina<\/strong>, rio ou mar. <\/p>\n\n\n\n
Quer ver outros exemplos<\/strong>? Olhe essa listinha:<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Os navios, barcos e demais meios de transporte hidrovi\u00e1rios. <\/li>\n\n\n\n
- O gelo flutuando no copo.<\/li>\n\n\n\n
- O vapor da \u00e1gua e o ar quente sobem quando fervemos a \u00e1gua.<\/li>\n\n\n\n
- As bolhas de g\u00e1s carb\u00f4nico no refrigerante.<\/li>\n\n\n\n
- Os bal\u00f5es de festa. <\/li>\n\n\n\n
- Ao entrarmos em uma piscina, nos sentimos mais leves.<\/li>\n\n\n\n
- N\u00e3o conseguimos afundar uma bola que flutua na \u00e1gua. <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Observe que todas as coisas que boiam tem densidade<\/a> menor do que o meio que est\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
Como calcular o Empuxo? (F\u00f3rmula)<\/h2>\n\n\n\n
Voc\u00ea j\u00e1 sabe que o empuxo \u00e9 uma for\u00e7a que surge quando um corpo ocupa espa\u00e7o em um fluido. Essa for\u00e7a depende do volume do fluido deslocado<\/strong>, da densidade do fluido<\/strong> e da gravidade local<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n
Isso porque a gravidade \u00e9 que faz surgir o peso do corpo, e o peso do corpo determina o volume que ser\u00e1 ocupado.<\/p>\n\n\n\n
Com base nessas informa\u00e7\u00f5es, podemos dizer que o empuxo \u00e9 dado pelo peso do volume que foi deslocado no fluido:<\/strong><\/p>\n\n\n\n
E = P(liq. des.)<\/p>\n\n\n\n
Sabendo que Peso \u00e9 definido como massa vezes acelera\u00e7\u00e3o (da gravidade), ent\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n
E = m(liq. des.) . g<\/p>\n\n\n\n
Tamb\u00e9m sabemos que a densidade \u00e9 a raz\u00e3o entre a massa e volume de uma subst\u00e2ncia, ent\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n
d = m\/V<\/p>\n\n\n\n
m = d.V<\/p>\n\n\n\n
Reescrevendo a equa\u00e7\u00e3o do empuxo e substituindo tudo o que temos, chegamos a::<\/p>\n\n\n\n
E = d(liq. des.). V(liq. des.). g<\/p>\n\n\n\n
ou simplesmente:<\/p>\n\n\n\n
E = d . V . g<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Sendo que:<\/p>\n\n\n\n
- \n
- d = densidade do l\u00edquido.<\/li>\n\n\n\n
- V = volume de l\u00edquido deslocado.<\/li>\n\n\n\n
- g = acelera\u00e7\u00e3o da gravidade.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Casos de flutua\u00e7\u00e3o<\/h2>\n\n\n
\n![\"casos-de-flutua\u00e7\u00e3o-de-corpos-nos-fluidos\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/01\/casos-de-flutua\u00e7\u00e3o-de-corpos-nos-fluidos.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\nDependendo da rela\u00e7\u00e3o entre densidade do corpo e do fluido<\/strong>, mesmo que o empuxo sempre exista, pode acontecer tr\u00eas fen\u00f4menos<\/strong> diferentes:<\/p>\n\n\n\n
Corpo afundando<\/h3>\n\n\n\n
Se objeto <\/strong>mergulhado sobre o fluido afundar<\/strong>, conclu\u00edmos que a sua densidade \u00e9 maior que a densidade do fluido.<\/strong> <\/p>\n\n\n\n
Dizemos que o peso do objeto \u00e9 uma for\u00e7a maior que o empuxo <\/strong>sofrido por ele. <\/p>\n\n\n\n
Corpo em equil\u00edbrio<\/h3>\n\n\n\n
Se um corpo colocado sobre um fluido permanecer em equil\u00edbrio (parado, n\u00e3o sobe nem afunda), podemos dizer que as densidades do corpo e do fluido s\u00e3o iguais<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n
Sendo assim, a resultante<\/strong> das for\u00e7as empuxo e peso (do objeto) \u00e9 nula. <\/strong>Ou seja, as for\u00e7as t\u00eam igual valor.<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Corpo boiando<\/h3>\n\n\n\n
Quando algum corpo boia, significa que a densidade desse corpo \u00e9 menor que a densidade do fluido<\/strong> em que ele se encontra.<\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o, a for\u00e7a peso (do objeto) foi menor que o empuxo<\/strong> sofrido quando ele entrou em contato com a \u00e1gua<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
ATEN\u00c7\u00c3O!<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Se o corpo j\u00e1 est\u00e1 boiando e segue boiando tranquilamente, observe que ele est\u00e1 parado. Ou seja, n\u00e3o tende a subir mais e nem a descer.<\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o voltamos para o caso do corpo em equil\u00edbrio<\/strong>, em que as for\u00e7as peso e empuxo s\u00e3o iguais!<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Peso aparente<\/h2>\n\n\n\n
Voc\u00ea j\u00e1 deve ter percebido que alguns corpos parecem ser mais leves do que realmente s\u00e3o, quando em um fluido<\/strong>. Isso acontece com a agente quando entramos em uma piscina.<\/p>\n\n\n\n
J\u00e1 entendemos que isso \u00e9 causado pelo Empuxo, mas a quest\u00e3o aqui \u00e9 saber que a diferen\u00e7a entre essas duas for\u00e7as \u00e9 conhecida como peso aparente. <\/strong><\/p>\n\n\n\n
\u00c9 como se calcul\u00e1ssemos qual \u00e9 seu \u201cnovo peso\u201d dentro da \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n
Caso o peso e o empuxo tenham o mesmo valor, o peso aparente do corpo ser\u00e1 nulo<\/strong>. Ou seja, \u00e9 como se o objeto n\u00e3o tivesse peso algum e por isso fica parado.<\/p>\n\n\n\n
Quando boiamos, podemos calcular o peso aparente. Quando afunda, \u00e9 normal (real).<\/p>\n\n\n\n
Exemplo de exerc\u00edcio<\/h2>\n\n\n
\n![\"imagem](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/01\/imagem-de-navio-ou-cruzeiro-navegando-sobre-o-mar-flutuando-e-boiando-1.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\nUm navio de densidade 300 kg\/m\u00b3 e massa 15.000 kg flutua nas calmaria do oceano. Se a densidade da \u00e1gua \u00e9 1000 kg\/m3, determine o volume emerso do corpo.<\/p>\n\n\n\n
Resolu\u00e7\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n
Como o objeto est\u00e1 flutuando est\u00e1vel na \u00e1gua, deduzimos que o empuxo \u00e9 igual ao peso:<\/p>\n\n\n\n
E = P<\/p>\n\n\n\n
Ent\u00e3o podemos escrever:<\/p>\n\n\n\n
d . V(des) . g = m . g<\/p>\n\n\n\n
d . V(des) = m (simplificamos as for\u00e7as da gravidade)<\/p>\n\n\n\n
1000 . V(des) = 15.000<\/p>\n\n\n\n
V(des) = 15 m3<\/p>\n\n\n\n
Por\u00e9m, n\u00f3s descobrimos o volume submerso do navio, e a quest\u00e3o pediu o emerso. Para isso, precisamos saber o volume total da embarca\u00e7\u00e3o e subtrair o submerso.<\/p>\n\n\n\n
A partir da defini\u00e7\u00e3o de densidade (m\/v), podemos encontrar o volume total do corpo:<\/p>\n\n\n\n
d = m \/ V<\/p>\n\n\n\n
V = m \/ d<\/p>\n\n\n\n
V = 15.000 \/ 300<\/p>\n\n\n\n
V = 50 m3<\/p>\n\n\n\n
Agora, basta realizar a subtra\u00e7\u00e3o para descobrir o volume emerso:<\/p>\n\n\n\n
50 (v total) – 15 (v sub) = 35 m\u00b3 (v emer)<\/strong><\/p>\n\n\n\n
SEMPRE <\/strong>fique atento com as unidades de medidas. S\u00f3 podemos realizar as contas se elas forem as mesmas. Se n\u00e3o forem, voc\u00ea precisar\u00e1 fazer a convers\u00e3o de medidas!<\/a><\/p>\n\n\n\n
- Estudando para as provas?<\/strong> Conhe\u00e7a O melhor Simulado do Brasil!<\/a> Ele pode ser personalizado com as mat\u00e9rias que voc\u00ea mais precisa!<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n