060805
(An analysis of floating bodies and the principle of Archimedes)
Filadelfo Cardoso dos Santos1 , Wilma Machado Soares Santos1 e Soraia da Costa Berbat2
1
Instituto de F´ısica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
2
Col´egio S˜ ao Tarc´ısio, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Recebido em 14/8/2006; Revisado em 31/10/2006; Aceito em 17/11/2006
Neste artigo, ´e proposta uma dedu¸ca
˜o do princ´ıpio de Arquimedes, a partir de uma experiˆencia bem simples, de car´ ater demonstrativo, sobre o equil´ıbrio de corpos flutuantes em uma cuba e usando as leis mecˆ anicas do equil´ıbrio. A demonstra¸ca
˜o ´e generalizada para dois ou mais fluidos imisc´ıveis, nos quais o corpo est´ a imerso.
Palavras-chave: equil´ıbrio mecˆ anico, corpos flutuantes, princ´ıpio de Arquimedes.
In this paper, a deduction of the Archimedes principle is proposed. A very simple and easily reproducible experiment is presented, in which a body is observed to float in a tank. The mechanical laws of equilibrium are applied to the body. The demonstration is generalized to two or more immiscible fluids in which the body is immersed. Keywords: mechanical equilibrium, floating bodies, principle of Archimedes.
1. Introdu¸c˜ ao O princ´ıpio de Arquimedes, na vers˜ao dos livros textos de Ensino M´edio, ´e uma fus˜ao das duas seguintes proposi¸c˜oes: Um s´olido mais leve que um fluido n˜ao ficar´a, caso colocado nele, totalmente submerso, mas parte dele vai-se projetar acima da superf´ıcie.
Qualquer s´olido mais leve que um fluido ficar´a, caso colocado no fluido, submerso de tal forma que o peso do s´olido ser´a igual ao peso do fluido deslocado. [1]
Em termos atuais, “Um corpo imerso sofre a a¸c˜ao de uma for¸ca de empuxo dirigida para cima igual ao peso do fluido que ele desloca. Essa rela¸c˜ao ´e