Física 2 - hidrostática

I. INTRODUÇÃO TEÓRICA * EMPUXO
O empuxo é a existência da ação de várias forças sobre um corpo mergulhado em um determinado líquido. Cada força tem um módulo diferente, e a resultante delas não é nula. A resultante de todas essas forças está dirigida para cima e é exatamente esta resultante que representa a ação do empuxo sobre o corpo. Ou seja, denomina-se empuxo a força vertical, dirigida para cima, que qualquer líquido exerce sobre um corpo nele mergulhado.
Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego Arquimedes (287 a.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 a este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo.

Figura 01- Esquema forças em equilíbrio

Figura 01- Esquema forças E>P Figura 03 – Esquema de forças E<P

Suas conclusões foram expressas por intermédio de um princípio, denominado princípio de Arquimedes. * PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
Todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de um empuxo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado.
Sabendo que o Empuxo é igual à força Peso, pode-se calcular a intensidade da ação do empuxo, desde que exista uma pequena relação entre o empuxo e a densidade do líquido no qual o corpo está emerso. Logo, temos que:
P=E=md.g
md=μ.Vd
Substituindo, temos:

E=μ.Vd.g
Onde:
P= Peso (Kg)
Vd= Volume do líquido deslocado (m³) μ = Densidade do líquido (kg/m³) g= Gravidade (m/s²)

OBSERVAÇÃO
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