Arquimedes

PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES

I - INTRODUÇÃO

Quando imerso num fluido um corpo sofre, em virtude do princípio de Pascal, pressões diferenciadas sobre a sua superfície, maiores na sua parte inferior que na sua parte superior, levando a uma força resultante vertical para cima. Este fenômeno é regido pelo chamado princípio de Arquimedes, em homenagem ao célebre pensador grego que o observou já no século III a.C., no contexto de um pitoresco episódio envolvendo ele próprio, um banho público e a consulta de um rei da época, que desconfiava estar sendo lesado por um ourives. De acordo com o princípio de Arquimedes, o empuxo hidrostático, isto é, a força que o fluido exerce sobre o corpo é igual ao peso do volume de fluido deslocado no processo de imersão. Isto pode ser facilmente constatado por um outro princípio, dito "princípio de solidificação" e devido a Stevin, que o enunciou no século XVI da nossa era e consiste no seguinte. Imagine-se uma porção de um líquido em repouso, de volume V, limitado por uma superfície S. Sobre essa porção do líquido atuam pressões diferenciadas, à maneira que atuariam num corpo sólido colocado no seu lugar. Além das forças devidas à pressão hidrostática, sobre a porção V do líquido atua apenas o seu próprio peso. Ora, como, por hipótese, o líquido não se movimenta conclui-se que a força total que atua sobre essa genérica porção dele é nula e, conseqüentemente, que a resultante das forças de pressão tem o mesmo valor que o peso do volume V de líquido e aponta, ao contrário deste, para cima. Se o lugar desse volume de líquido for ocupado por um corpo sólido, não haverá mudança no valor da resultante das forças de pressão e, portanto, o empuxo hidrostático que é o seu resultado final será ainda igual ao peso do volume de líquido deslocado pelo corpo no processo de imersão, como preceitua o princípio de Arquimedes. Nesta experiência verificaremos o princípio de Arquimedes para o caso de dois líquidos - álcool e água - e corpos de formas e densidades diferentes.

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