Princípio de arquimedes

Princípio de Arquimedes e a Força de Empuxo
Airton Domingues
Leandro Gomes Tassiani Ritta Freitas
Data: 05/06/09; Horário: sexta à noite; Grupo 4

Resumo: Ao longo deste texto serão mostrados os resultados obtidos em um experimento cujos objetivos são identificar a presença do empuxo em função da aparente diminuição da força peso de um corpo submerso e constatar a dependência do empuxo em relação ao volume do líquido deslocado e da densidade deste líquido.

Palavras chave: princípio de Arquimedes, força de empuxo.

Introdução

Segundo Halliday, a figura 1 mostra uma estudante em uma piscina, manuseando um saco plástico muito fino (de massa desprezível) cheio de água. Ela observa que o saco e água nele contido estão em equilíbrio estático, ou seja, não tende nem a subir nem a afundar. A força gravitacional para baixo Fg sobre a água contida no saco deve ser equilibrada por uma força resultante para cima exercida pela água externa ao saco. A força resultante para cima é chamada de empuxo FE. Ela existe porque a pressão na água que envolve o saco aumenta com a profundidade abaixo da superfície. A força de empuxo FE tem como características: direção vertical, a mesma da força peso do corpo; sentido oposto ao da força peso; intensidade igual ao peso do fluído deslocado.

Figura 1: Um saco de plástico fino com água está em equilíbrio estático na piscina. A força gravitacional sobre o saco deve ser equilibrada por uma força resultante para cima exercida pela água adjacente.

O Princípio de Arquimedes é quando um corpo está total ou parcialmente submerso em um fluído, um empuxo FE do fluído atua sobre o corpo. O empuxo é dirigido para cima e tem um módulo igual ao peso mf g (mf = massa do fluído) do fluído que foi deslocado pelo corpo. O empuxo sobre um corpo em um fluído tem o módulo: FE = mf g. (1) Segundo Halliday, se colocarmos uma pedra sobre uma balança calibrada para medir o peso, então a leitura da escala é o peso da pedra. Contudo,