Hidrostática

Introdução

Quando temos um corpo de massa m imerso em um líquido, verificamos que estes exerce sobre o corpo uma força de sustentação, dirigida para cima, que equilibra parcialmente a gravidade e cuja tendência é impedir que o corpo afunde no líquido.

Esta força de um fluido sobre um corpo nele imerso é o Empuxo, que é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Essa força surge porque a pressão exercida na parte de cima do corpo é menor do que a exercida na parte de baixo.

A força de empuxo foi descoberta por Arquimedes, uma espécie de consultor científico do rei da ilha de Saracusa, no século III a. C. Além de descobrir e estudar esta força, ele realizou importantes contribuições no campo da engenharia e da ciência em geral.

Figura 1: Corpo imerso em fluido sujeito à força peso e ao empuxo.

O empuxo deve ser igual ao peso do volume do fluido, pois, retirando o corpo do líquido e substituindo por um volume de fluido igual ao volume do corpo, o empuxo será o mesmo porque o volume do fluido está em equilíbrio, logo a resultante das forças atuantes sobre ele deve ser zero.

Para as condições apresentadas temos três situações:

• Se o valor do empuxo é menor que o peso do corpo, o corpo afundará; • Se o valor do empuxo é igual ao peso do corpo, o corpo ficará em repouso na posição em que foi abandonado; • Se o valor do empuxo é maior do que o peso do corpo, este ficará submerso sobre o líquido.

O valor do empuxo será tanto maior quanto maior for o volume do líquido deslocado e quanto maior for a densidade do líquido.

Objetivo:

A experiência em questão tem como objetivo verificar o Princípio de Arquimedes e usá-lo para determinar a densidade de um material sólido e estudar uma liga metálica.

Conclusão:

Na primeira parte do experimento foi possível verificar pelo Princípio de Arquimedes que o valor do empuxo que atuou sobre o cilindro mergulhado na água foi o mesmo do peso do líquido deslocado pelo corpo,