Fisica
Contam os livros, que o sábio grego Arquimedes (282-212 AC) descobriu, enquanto tomava banho, que um corpo imerso na água se torna mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo. Essa força, do líquido sobre o corpo, é denominada empuxo ( ). Portanto, num corpo que se encontra imerso em um líquido, agem duas forças: a força peso ( ), devido à interação com o campo gravitacional terrestre, e a força de empuxo ( ) ,devido à sua interação com o líquido.
Quando um corpo está totalmente imerso em um líquido, podemos ter as seguintes condições:
- Ele permanece parado no ponto onde foi colocado, a intensidade da força de empuxo é igual à intensidade da força peso (E = P);
- Ele afunda, a intensidade da força de empuxo é menor do que a intensidade da força peso (E < P);
- Ele é levado para a superfície, a intensidade da força de empuxo é maior do que a intensidade da força peso (E > P); Para saber qual das três situações irá ocorrer, devemos enunciar o princípio de Arquimedes:
Todo corpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
Seja Vf o volume de fluido deslocado pelo corpo. Então a massa do fluido deslocado é dada por: mf = dfVf
A intensidade do empuxo é igual à do peso dessa massa deslocada:
E = mfg = dfVfg
Para corpos totalmente imersos, o volume de fluido deslocado é igual ao próprio volume do corpo. Neste caso, a intensidade do peso do corpo e do empuxo são dadas por:
P = dcVcg e E = dfVcg
Comparando-se as duas expressões observamos que: se dc > df , o corpo desce em movimento acelerado (FR = P – E); se dc < df , o corpo sobe em movimento acelerado (FR = E – P); se dc = df , o corpo encontra-se em equilíbrio. Quando um corpo mais denso que um líquido é totalmente imerso nesse líquido,