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Devido à crise hídrica que se instalou na cidade de São Paulo, um estudante, após a aula de hidrostática, resolveu colocar uma garrafa de 1,0 litro, cheia de água, no interior da caixa acoplada de descarga. Essa medida gerou uma economia de água no final de um período. Essa ideia colocada em prática foi baseada no
a) Princípio de Stevin.
b) Princípio de Arquimedes.
c) Princípio de Pascal.
d) Princípio dos vasos comunicantes.
e) Teorema de Bernoulli.
Resposta: Letra B.
Comentário: A máxima economia ocorrerá quando a garrafa plástica cheia de água ficar totalmente imersa na água da caixa de descarga. Isso ocorrerá, pois a densidade da garrafa plástica cheia de água é maior do que a da água que a circunda. Esse fato é explicado fisicamente pelo Princípio de Arquimedes. Assim, quando a garrafa é colocada dentro da caixa, deslocará um volume de água igual ao seu volume. Isso fará com que o nível superior da água atinja seu limite com menor volume útil de água na caixa, gerando a economia por descarga mencionada.
O que é o Teorema de Arquimedes?
Já percebeu que quando entramos em uma piscina fica mais fácil levantar os objetos? Já reparou que há objetos que afundam e outros que boiam? O teorema de Arquimedes, o cara conhecido por consolidar o grito “Eureka” pode te explicar este fenômenos.
Definição do Teorema de Arquimedes
O Teorema de Arquimedes diz:
Não entendeu? Confira o mapa mental da matéria e leia as explicações abaixo:
Exemplo para entender o Teorema de Arquimedes
Para entender o Teorema de Arquimedes, imagine um corpo imerso num fluido, tal como um cubo de gelo dentro de um copo de água.
Repare que, pelo que vimos anteriormente, a pressão depende da altura que o corpo se encontra e se relaciona com força e área. Então podemos dizer com segurança que toda a pressão que o corpo sofre nas laterais não provoca uma resultante, pois a força que o fluido faz no cubo pelo lado esquerdo (rosa) será igual à força que o fluido faz no bloco direito (vermelho), assim como os lados amarelo (atrás) e verde (frente).
Porém, há um resultado importante agora! Pense um pouco: você acha que há diferença de pressão entre os lados de cima e de baixo do cubo? Se sim, o que ocasiona tal diferença de pressão?
Se você respondeu que sim, a profundidade de cada parte do bloco influencia a pressão que o fluido faz sobre o lado do bloco, você está correto!
Lembre que pressão é dado por:
 
Existe na parte superior do bloco uma força que depende da altura h1, e na parte inferior uma altura que depende de h2. Confira no desenho:
Logo, podemos escrever que:
Agora vamos descobrir quem é essa força:
Esta força F é o famoso Empuxo. Aprofunde os conceitos no resumo completo do Teorema!
Exercícios para fixar:
1.(PUC) O empuxo é um fenômeno bastante familiar. Um exemplo é a facilidade relativa com que você pode se levantar de dentro de uma piscina em comparação com tentar se levantar de fora da água, ou seja, no ar.
De acordo com o princípio de Arquimedes, que define empuxo, marque a proposição correta:
a) Quando um corpo flutua na água, o empuxo recebido pelo corpo é menor que o peso do corpo.
b) O princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não pode ser aplicado para gases. c) Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre uma força vertical para cima e igual em módulo ao peso do fluido deslocado. d) Se um corpo afunda na água com velocidade constante, o empuxo sobre ele é nulo. e) Dois objetos de mesmo volume, quando imersos em líquidos de densidades diferentes, sofrem empuxos iguais. Gabarito
1. Alternativa C
Gostou de aprender sobre o Teorema de Arquimedes com a gente? Confira a resolução de questões comentadas sobre o tema! Continue acompanhando o blog para mais dicas de estudos!
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