O nome Arquimedes pode ser familiar para a maioria das pessoas, especialmente para aqueles que estão atualmente no 11º ano. Sim, ele é um matemático e inventor da Grécia que viveu entre 287 aC - 212 aC. Ele é famoso por descobrir a lei dos hidrostics ou mais conhecido como Lei de Arquimedes.
A origem desta lei era simples. A partir do decreto do rei Hieron II, que pediu a Arquimedes que investigasse se sua coroa de ouro era misturada com prata ou não. Até Arquimedes pensou seriamente neste problema e por fim se sentiu muito cansado e decidiu se jogar no banheiro público que estava cheio de água. Aqui, ele viu que havia água derramando no chão e imediatamente encontrou a resposta. Ele se levantou e correu todo o caminho até a casa nu. Quando voltou para casa, gritou com a esposa: "Eureka! Eureka! " que significa "Encontrei! Encontrei! " Então apareceu a lei de Arquimedes.
"Se um objeto for imerso em um líquido, ele receberá uma força chamada de flutuabilidade (força para cima) igual ao peso do líquido que ele desloca."
Esta lei explica a relação da gravidade e da força ascendente em um objeto quando colocado na água. Onde, devido à elevação para cima (flutuabilidade), os objetos no líquido pesarão menos. Para que os objetos levantados na água pareçam mais leves do que quando são levantados em terra.
O peso de um objeto na água recebe o símbolo Ws, o peso real do objeto recebe o símbolo W, enquanto a força para cima ou flutuabilidade recebe o símbolo Fa.
Ws = W-Fa
E a magnitude da flutuabilidade (Fa) é formulada por:
Fa = ρcair Vb g
Em formação:
Vb = volume do objeto imerso (m3)
ρcair = densidade do líquido (kg / m3)
g = aceleração devido à gravidade (m / s2)
Objetos na Lei de Arquimedes
Quando um objeto é imerso em um líquido, existem 3 possibilidades que irão ocorrer: afundar, flutuar ou flutuar. Aqui está a explicação.
Objeto Submerso
Um objeto é declarado imerso em líquido se a posição do objeto estiver sempre no fundo onde o líquido está. Essa situação ocorre quando a densidade do líquido é menor que a densidade do objeto.
Exemplo: Uma pedra colocada na água
Objetos Flutuantes
Os objetos flutuam no líquido quando a posição do objeto está abaixo da superfície do líquido e acima da base onde o líquido está. Essa situação ocorre quando a densidade do líquido é igual à densidade do objeto.
Exemplo: ovos quando colocados na água
Objeto flutuante
Um objeto flutua em um líquido quando a posição do objeto aparece parcialmente na superfície do líquido e parcialmente imerso no líquido. Essa situação ocorre quando a densidade do líquido é maior que a densidade do objeto.
Exemplo: plástico colocado na água
A lei de Arquimedes na vida cotidiana
Hidrômetro
Hidrômetro é uma ferramenta usada para medir a densidade de um líquido. Esta ferramenta tem a forma de um tubo que contém um lastro e um espaço de ar para que flutue na vertical e fique estável ao mesmo tempo. O hidrômetro funciona de acordo com o princípio de Arquimedes. Onde quanto maior a densidade da substância da água, menos parte do hidrômetro afundará. Este hidrômetro é amplamente utilizado para determinar a quantidade de conteúdo de água no leite, cerveja ou outras bebidas.
Submarino
A aplicação da lei de Arquimedes aos submarinos é praticamente igual à da construção naval. Se o navio vai mergulhar, a água do mar é colocada no espaço de reserva para que o peso do navio aumente. Pois bem, a disposição da quantidade de água do mar que entra é o que faz com que o submarino mergulhe a uma determinada profundidade, conforme desejado. Para fazê-lo flutuar, o navio vai liberar água do mar do espaço da reserva.
Balão de ar
Além de hidrômetros e submarinos, a aplicação da Lei de Arquimedes também se aplica a objetos do tipo gasoso. Nesse caso, o balão de ar quente, que está suspenso no ar, é preenchido com um gás de densidade menor que a densidade do ar na atmosfera.
Torneira automática
Quem tem uma casa com bomba d'água deve ter notado que há um tanque de armazenamento que deve ser colocado a uma certa altura. O objetivo é obter uma grande pressão para escoar a água. No tanque existe uma bóia que funciona como torneira automática. Esta torneira é feita para flutuar na água de forma a subir com o nível da água. Quando a água estiver vazia, a bóia abrirá a torneira para drenar a água. Vice-versa, se o tanque estiver cheio, a bóia fecha automaticamente a torneira.
