Empuxo e o Princípio de Arquimedes

e eu tenho uma pergunta para vocês quando um cubo de gelo derrete um copo com água o nível da água aumenta diminui ou continua o mesmo e aí pessoal meu nome é pedro lucy e bem-vindos ao curso de física básica do ciência todo dia é é o primeiro elemento que deve ser observado quando analisamos essa situação é o momento inicial antes de começar a derreter o sistema estudado é composto por um copo de água e um cubo de gelo o copo ou recipiente no qual ocorrem experimento e nesse caso ele não tem nenhuma outra função

além de conter a água eo gelo por isso copo não terá influências decisivas ao longo do tempo a água e o gelo são dois elementos que a princípio tem de extinção no início do experimento o mais que ambos sejam no mesmo composto uma porção líquida e a outra sólida isso já é o suficiente para sabermos que existem diferenças físicas entre as duas coisas como por exemplo a densidade ea exatamente agora que a nossa história começa a ficar legal há quem diga que um gelo boia porque possui menor densidade do que a água e ok isso

é verdade mas não respondi de fato porque dele molhar querendo ou não essa é uma forma meio decorada de responder uma pergunta sem de fato saber entender o que está acontecendo então por que que exatamente um gelo boia um puxa o nome a 15 aqui nos ajuda a responder essa pergunta todo mundo que já entrou numa piscina lagoa mar ou banheira e ter experiência de carregar alguma coisa ou alguém com certeza notou que fez menos força para erguer essa coisa a perda aparente do peso que o objeto experimenta quando submerso acontece por conta do empuxo

o impulso uma força que surge como resultado da pressão da água nos objetos submersos está sempre orientado para cima dessa forma é só fazer uma análise da força resultante e fica claro que o impulso tira parte do peso é muito importante também entender que o impulso eu tenho uma relação direta com a quantidade de água que objeto submerso desloca por exemplo se você enche uma banheira tem esse e logo em seguida entrar nela parte da água vai derramar isso acontece porque o corpo passa a ocupar um espaço que antes era de uma porção de água

e obviamente essa porção terá de ir para algum lugar e ela vai para fora da banheira e muito importante a quantidade de água que é deslocada tem um volume exatamente igual ao é o que está submerso se você se afunda por inteiro na banheira o volume de água deslocado é exatamente igual o volume do seu corpo e essa inclusive é uma boa maneira de descobrir o volume de objetos irregulares sem quebrar a cabeça fazendo muitas contas ou tentando achar uma estratégia complicada a relação entre o impulso e o líquido deslocado foi descoberta no século 3

antes da era comum por arquimedes um grande cientista grego que teve contribuições excepcionais para matemática física química engenharia e acabou ficando muito famosa ele não sei o seguinte um corpo imerso sofre a ação de uma força de impulso dirigida para cima igual ao peso do fluido que ele desloca e essa ideia vale tanto para os líquidos quanto para os gases voltando com a nossa situação isso significa que se um cubo de gelo desloca 9 gramas de água quando está no copo a força de empuxo que ele sofre é igual o peso desses nove gramas de

água que foram deslocados se você empurra ele com o dedo de modo que o cubinho fique completamente submersa ele vá é mais água por exemplo 11 gramas então e puxa também aumenta igual o peso dos 11 gramas de água deslocados uma maneira bem intuitiva de entendeu porque desistir uma força realizada pelo tudo entender que por conta da atuação da gravidade sobre o fluido ele tem uma necessidade de sempre voltar para um lugar do qual ele foi deslocado então quando você entra na banheira ou quando o cubo de gelo a imenso na água ou até pensando

em um caso mais geral de um cubo completamente submerso a água deslocada e tenta voltar a ocupar o seu lugar original por conta disso surge a uma pressão em todos os pontos do objeto e essa pressão varia com a profundidade quanto mais fundo o maior é a pressão no interior de um líquido como nós vemos no vídeo anterior então no final das contas o que acontece é que existe uma pequena diferença de pressão entre os pontos o nosso cubo submerso as partes que estão mais no fundo sofrem uma pressão maior do que as partes que

estão mais próximas da superfície essa diferença entre as duas expressões é o que muda ao empuxo e ele é numericamente idêntica o peso do fui é deslocada e é muito importante entender que independente de qual seja o formato objeto submerso a força de impulso nele sempre vai ser igual ao peso do fluido que ele deslocou com isso em mente é fácil deduzir que objetos pequenos deslocam pequenos volumes de água e portanto sofrem ação de forças de empuxo pequenas também da mesma forma objetos maiores deslocam maiores quantidades de água e sofrem ação de força de empuxo

de valores maiores só que parem bem eu estou falando que o volume do objeto imerso ou submerso é que determine o impulso e não o peso esse é o ponto que muita gente não presta a devida atenção e começa a se confundir só que eu vou concordar que só um pouco contra-intuitivo um objeto pode ser super pesado e ter muita massa mas ter um formato que permite deslocar muita água uma chapa de 2 kg de alumínio certamente afundariam a água mas eu fizesse uma panela com ela e colocasse na água ela poderia flutuar isso porque

a chapa desloca pouca água portanto tem me puxa bom então peso dela venceu empuxo sobrando uma força resultante para baixo mas a panela não a panela é capaz de deslocar muito mais água o que dá para ela o impulso muito maior então maior que ele é capaz de ser equilibrar como próprio peso da panela e por isso é uma boia e pode ficar parada na superfície da água um objeto que bolinha desloca sempre uma quantidade de fluido com peso igual ao seu próprio peso então um objeto flutuante sempre terá um impulso exatamente igual o seu

próprio peso todo o barco navio o submarino tem que ser projetado de uma maneira que ele consiga deslocar um peso de fluido nesse caso a água igual o seu próprio peso isso vale também para a vida aquática até mesmo um peixe tem mecanismos para conseguir regular a profundidade com que ele vai nadar em algumas espécies é a sua bexiga natatória um tipo de bolsa interna com paredes flexíveis e ajustável de acordo com a pressão essas paredes são forradas com cristais de guanina o que faz dela impermeável aos gases quando ela se encher o volume de

gás dentro dela é uma água aumenta isso significa que mais água foi deslocada em um impulso aumenta como consequência o peixe sobe e falar disso me lembra do desafio do gelo na água que eu propus no início do vídeo só que antes de dar resposta final tem uma curiosidade que tem relação direta com toda essa ideia você provavelmente já viu um iceberg só que isso que você está vendo é só 10 por cento de todo o corpo do iceberg a maior parte fica embaixo da água isso porque a água quando congela acaba tendo um volume

maior do que tinha quando era líquida e aí ela deslocar mais água do que quando ela era líquida o resultado disso aqui no gelo tem uma puxa o maior do que o seu próprio peso dessa forma o bloco congelado sobe até à superfície e vai apontando um pedacinho para fora até que engole me puxa com o seu peso e encontre a posição de equilíbrio em outras palavras o gemma acaba ficando com uma densidade aproximadamente 0,9 vezes a da água e o resultado é que noventa porcento do sbre fica submerso na água isso é o que

está acontecendo um cubo de gelo também que eu acredito que até aqui não tenha falado nada de excepcional que tem impressionado muito vocês mas a curiosidade é que tem uma forma muito parecida com que eu acabei de dizer uma montanha flutua sobre o manthus emily que ele da terra e isso mesmo apenas as pontas aparecendo como vocês já entenderam o que é um impulso e como ele funciona eu gostei mais direto dizer apenas que a razão disso é que o valor da densidade da crosta continental da terra é aproximadamente 85 por cento do valor da

densidade do manto sobre o qual a da bóia assim aproximadamente 85 porcento de uma montanha se encontra abaixo da superfície da terra então podemos dizer que montanha são tipo iceberg que possuem raízes bem maiores e mais profundas do que a parte de fora que nós vemos o que é muito legal bom então dito isso vamos o desafio proposto no começo do vídeo mas eu já adianto que seria legal você tentar em dar uma resposta pensa em tudo que foi dito até agora nenhum pausa e rápido no vídeo e escreva nos comentários eu acho que quando

um bloco de gelo derrete o volume de água no copo aumenta diminui ou continua igual prontos então quando um cubo de gelo derrete dentro do copo o nível da água não muda imagine que o cubo de gelo tem a 10 gramas como eu disse no início do vídeo então como ele boia ele tem que deslocar 10 gramas de água para produzir um empuxo igual ao seu peso e boiar correcto agora pensem bem quando o cubo derrete ele vai se tornar 10 gramas de água a massa não muda cuidado para não confundir o que muda é

só um volume e consequentemente a densidade então os 10 gramas de água derretidas vem para ocupar o espaço de 10 gramas de água com gelo ocupava e por conta disso o nível da água não muda o que pode ser contra-intuitivo mas que vocês vão lembrar para sempre isso conclui o quinto capítulo do curso de física básica da ciência todo dia ainda faltam mais cinco capítulos ou seja cinco semanas então por favor se inscreva no canal e ative o sininho para serem notificados de quando o capítulo foi lançada e se quiserem também me seguir nas redes

sociais saúde eu respondo perguntas e também falo mais sobre os vídeos e novidades do canal também me ajudaria multa muito obrigado e até a próxima um e aí