Princípio Arquimedes

1.1. Princípio de Arquimedes

Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) quem descobriu como calcular o empuxo.

Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo.

Assim:

Onde:

=Empuxo (N)

=Densidade do fluido (kg/m³)

=Volume do fluido deslocado (m³)

g=Aceleração da gravidade (m/s²)

Exemplo:

Em um recipiente há um líquido de densidade 2,56g/cm³. Dentro do líquido encontra-se um corpo de volume 1000cm³, que está totalmente imerso. Qual o empuxo sofrido por este corpo? Dado g=10m/s²

Nota:

O valor do empuxo não depende da densidade do corpo que é imerso no fluido, mas podemos usá-la para saber se o corpo flutua, afunda ou permanece em equilíbrio com o fluido:

Se:

• Densidade do corpo > densidade do fluido: o corpo afunda

• Densidade do corpo = densidade do fluido: o corpo fica em equilíbrio com o fluido

• Densidade do corpo < densidade do fluido: o corpo flutua na superfície do fluido

3. Movimento com rotação de velocidade W constante.

Movimento de rotação é bastante comum no nosso mundo físico. Hoje sabemos que o nosso mundo – a Terra – está em rotação em torno de um eixo imaginário no espaço. A conseqüência disso é uma sucessão de dias intercalados com noites.

A Terra, portanto, ilustra bem o exemplo de rotação em torno de um eixo. O pião é outro exemplo de objeto que executa movimento de rotação. No entanto, o seu movimento pode ser bem mais complexo do que a simples rotação em torno de um eixo.

As portas das casas são fixadas aos batentes utilizando-se de duas ou três dobradiças. O efeito das dobradiças é o de permitir o movimento de rotação da porta em torno do batente da porta. Para fazermos uma porta girar devemos aplicar uma força sobre a porta. Certamente, você já notou que é mais fácil abrir a porta empurrando-a cada vez mais longe das dobradiças.

3.1. O que é movimento de rotação

O que caracteriza o movimento em geral é a variação do vetor de posição. Dizemos assim que houve movimento se o vetor de posição r passou para outro vetor de posição r’, isto é,