Empuxo

1. Fundamentos Teóricos
De acordo com Halliday (2009) podemos observar uma estudante em uma piscina, manuseando um saco plástico muito fino (de massa desprezível) cheio de água. Ela observa que o saco e a água nele contida estão em equilíbrio estático, ou seja, não tendem a subir nem a descer. A força gravitacional para baixo a que a água contida no saco está submetida deve ser equilibrada por uma força resultante para cima exercida pela água que está do lado de fora do saco.
Esta força resultante para cima é uma força , que recebe o nome de força de empuxo. Ela existe porque a pressão da água que envolve o saco aumenta com a profundidade. Assim, a pressão na parte inferior do saco é maior que na parte superior, o que equivale a dizer que as forças a que o saco está submetido devido a pressão são maiores em módulo na parte inferior do saco do que na parte superior.

O princípio de Arquimedes
No século III a.C., o filósofo, matemático e físico Arquimedes, realizando experiências cuidadosas, descobriu uma maneira de calcular o empuxo que atua em corpos mergulhados em líquidos. Suas conclusões foram expressas por intermédio de um princípio, denominado princípio de Arquimedes, cujo enunciado é o seguinte: “Todo corpo mergulhado em um líquido recebe um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.” Esse princípio nos mostra como calcular o valor do empuxo, isto é: O valor do empuxo que atua em um corpo mergulhado em um líquido é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo. (PONZONI, s.d.)
De acordo com o princípio de Arquimedes, o módulo da força de empuxo é dado por

onde é a massa do fluido deslocado pelo corpo.

Referências: HALLIDAY, RESNICK, WALKER; Fundamentos de Física. Vol. 2, 8ª Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC,2009.

PONZONI, R.; Aula 04-03: Empuxo e Princípio de Arquimedes. Ministério da Educação, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos. s.d.