Empuxo é a força que um fluido exerce sobre os corpos que são nele imersos. Quando um objeto é inserido em um fluido, uma força vertical e para cima passa a atuar sobre ele, tal força tem a mesma intensidade do peso do fluido deslocado pela inserção do objeto. Show
Veja também: O que é equilíbrio mecânico? Empuxo e o princípio de ArquimedesO princípio de Arquimedes afirma que todo corpo imerso em um fluido é sujeito à ação de uma força vertical que aponta para cima, cuja intensidade corresponde ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Essa força, por sua vez, é aquela que conhecemos por empuxo. O empuxo é uma grandeza vetorial, medida em newtons, proporcional à densidade e ao volume do fluido deslocado bem como à aceleração da gravidade local. Casos de flutuaçãoUm corpo será capaz de flutuar sobre um fluido quando suadensidade for inferior à densidade do fluido, nesse caso, a resultante das forças que atuam sobre o corpo na direção vertical é nula (forças peso e empuxo). No caso em que a densidade do corpo é igual à densidade do fluido, ele permanecerá em repouso onde quer que seja colocado no interior do fluido, uma vez que o peso do fluido por ele deslocado é igual ao seu próprio peso. Quando a densidade do corpo for maior que a do fluido, uma aceleração para baixo fará com que ele afunde, pois seu peso é maior que o peso do fluido que ele desloca, dessa maneira o corpo tende a parar no fundo do recipiente. A sensação que temos ao elevar um corpo no interior de um fluido é de que ele parece mais leve do que realmente é, isso é o que chamamos de peso aparente. O peso aparente é calculado pela diferença entre o peso do corpo e o empuxo que atua sobre ele, no caso em que o peso aparente é nulo, o corpo vai permanecer em repouso sobre o fluido, confira: Wap – peso aparente (N) P – peso (N) E – empuxo (N) Exemplos de empuxoO empuxo pode ser facilmente observado em qualquer situação em que um corpo flutua sobre a água, vamos conferir alguns exemplos:
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Fórmula da força de empuxoA força de empuxo pode ser calculada por meio da fórmula mostrada abaixo, confira: E – empuxo (N) d- densidade do fluido (kg/m³) g – gravidade (m/s²) V – volume de fluido deslocado (m³) Veja também: Termômetro de Galileu - como medir a temperatura usando o empuxo Exercícios resolvidos sobre empuxoQuestão 1 – Metade de um corpo de 0,03 m³ é colocado dentro de uma piscina cheia de água. Determine a intensidade da força de empuxo exercida pela água sobre esse corpo e assinale a alternativa correta: Dados: dágua = 1000 kg/m³ g = 10 m/s² A) 200 N B) 150 N C) 5000 N D) 450 N Gabarito: Letra B Resolução: Vamos utilizar a fórmula do empuxo, porém, antes de usá-la, é necessário considerar que o volume do fluido deslocado será igual à metade do volume do corpo, observe o cálculo: Com base no cálculo feito, a alternativa correta é a letra B. Questão 2 – Sabe-se que os icebergs flutuam sobre a água com a maior parte de seu volume submerso. Determine qual é a porcentagem do volume de um iceberg que permanece debaixo d'água, sabendo que a densidade do gelo é igual a 0,92 g/cm³. Dágua = 1,03 g/cm³ g = 10 m/s² A) 89% B) 96% C) 87% D) 92% Gabarito: Letra A Resolução: Para resolver o exercício, dizemos que o empuxo que atua sobre o iceberg é igual a seu peso, uma vez que ele se encontra em equilíbrio, confira: Para resolver o exercício, substituímos a massa pelo produto entre a densidade e o volume do iceberg, em seguida, no termo do volume referente ao empuxo (dgV) utilizamos Vi, pois o volume de água deslocado corresponde ao percentual do iceberg que está imerso na água. Por fim, fizemos a razão entre o volume imerso do iceberg pelo seu volume total. Dessa maneira, descobrimos que a porcentagem do iceberg que permanece submersa é de 89%, logo, a alternativa correta é a letra A. Quando um corpo é submerso em um líquido Ele sofre uma força igual ao peso do líquido que desloca?“Todo corpo mergulhado em um líquido sofre uma força chamada de empuxo que corresponde ao peso do volume de líquido deslocado”. O empuxo é tratado em diversas literaturas como Princípio de Arquimedes.
Qual é o efeito do empuxo sobre um corpo submerso na água?Se o peso do corpo for maior que o empuxo exercido pelo fluido, o objeto afundará; Se o peso do corpo for igual ao empuxo exercido pelo fluido, o objeto permanecerá em equilíbrio; Se o peso do corpo for menor que o empuxo exercido, o objeto flutuará até a superfície do fluido.
Quando o empuxo é igual ao peso?Se um objeto mergulhado em um fluido afunda, podemos afirmar que a sua densidade é maior que a do líquido e que o seu peso é superior ao empuxo. Se as densidades do corpo e do fluido forem iguais, o corpo permanecerá em equilíbrio no líquido e podemos afirmar que o empuxo é igual ao peso do corpo.
Por que a força de empuxo sobre um objeto submerso?A razão de haver uma força de empuxo é devida ao fato inegável de que o fundo (isto é, a parte mais submersa) de um objeto está a uma profundidade sempre maior em comparação à parte superior do objeto. Isso significa que a força para cima feita pela água tem que ser maior que a força para baixo feita pela água.
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