PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
Todo corpo imerso, total ou parcialmente, num fluido em equilíbrio, sofre a ação de uma força vertical, para cima, aplicada pelo fluido. Essa força é denominada empuxo , cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
E = Pfd = mfd . g E = df . Vfd . g
Assim, quando um barco está flutuando na água, em equilíbrio, ele está recebendo um empuxo cujo valor é igual ao seu próprio peso, isto é, o peso do barco está sendo equilibrado pelo empuxo que ele recebe da água: E = P
Aplicação
Um mergulhador e seu equipamento têm massa total de 80kg. Qual deve ser o volume total do mergulhador para que o conjunto permaneça em equilíbrio imerso na água?
Solução:
Dados: g = 10m/s2; dágua = 103kg/m3; m = 80kg.
Como o conjunto deve estar imerso na água, o volume de líquido deslocado (Vld) é igual ao volume do conjunto (V). Condição de equilíbrio:
E = P
d . Vld . g = m . g
103 x V x 10 = 80 x 10
V = 8 x 10-2m3
PRINCÍPIO DE PASCAL
Quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos do líquido também sofrem a mesma variação.
Dois recipientes ligados pela base são preenchidos por um líquido (geralmente óleo) em equilíbrio. Sobre a superfície livre do líquido são colocados êmbolos de áreas S1 e S2. Ao aplicar uma força F1 ao êmbolo de área menor, o êmbolo maior ficará sujeito a uma força F2, em razão da transmissão do acréscimo de pressão p. Segundo o Princípio de Pascal:
Importante: o Princípio de Pascal é largamente utilizado na construção de dispositivos ampliadores de força – macaco hidráulico, prensa hidráulica, direção hidráulica, etc.
Aplicação
Numa prensa hidráulica, as áreas dos êmbolos são SA = 100cm2 e SB = 20cm2. Sobre o êmbolo menor, aplica-se uma força de intensidade de 30N que o desloca 15cm. Determine:
a) a intensidade da força que atua sobre o êmbolo maior;
b) o deslocamento sofrido pelo êmbolo maior.
Solução:
