Princípio de Arquimedes

Deve-se também a Arquimedes a definição da força de Empuxo gerada por um corpo imerso em um fluído. “A força de empuxo de um corpo imerso em um fluído é igual ao peso do fluído deslocado”.

Se o empuxo for maior que a força peso do corpo, a tendência do corpo é de subir com aceleração. No caso de o peso ser menor que o empuxo, a tendência é de o corpo descer com aceleração. No caso do empuxo ser igual à força peso o corpo terá a tendência de permanecer parado.

Nota: ao contrário do que se vê em muitos filmes e da crença geral, um submarino ao tentar emergir não solta subitamente toda a água armazenada em seus tanques de lastro. Isso provocaria uma subida acelerada difícil de ser controlada. A liberação do lastro de seus tanques é feita de forma controlada, de modo a manter a força de empuxo igual à força peso, e com isto conseguir uma subida gradual, com velocidade constante. O controle é feito pela hélice de propulsão em conjunto com as aletas controladoras de movimento vertical.

Pressão na coluna de líquido.

A pressão que um líquido de massa específica m, altura h, num local onde a aceleração da gravidade é g exerce sobre o fundo de um recipiente é chamada de pressão hidrostática e é dada pela expressão:

 

 

p= pressão

μ= densidade

g= gravidade

h= altura

Se houver dois ou mais líquidos não miscíveis, teremos: 

Massa específica ou densidade absoluta.

A massa específica é uma característica da substância que constitui o corpo e é obtida pelo quociente entre a massa e o volume do corpo, quando este é maciço e homogêneo. A unidade de massa específica no SI é o kg/m³, mas também é muito utilizada a unidade g/cm³. 

1 g/cm³ = 1000 kg/m³.  

μ = densidade absoluta ou densidade

m= massa do corpo

v= volume do corpo

Observação  

Densidade e densidade absoluta são grandezas físicas diferentes. Observe que podemos obter qualquer das duas grandezas utilizando a fórmula acima, porém, só teremos a densidade absoluta ou massa específica se o corpo em questão for maciço e homogêneo, de outra forma, o que estaremos obtendo é uma característica do corpo chamada densidade.

• Massa específica ou densidade absoluta: característica da substância que compõe o corpo.
• Densidade: caracteristica do corpo.

Princípio de Pascal

O Princípio de Pascal afirma que: “Um acréscimo de pressão exercido em qualquer ponto de um fluído é transmitido para todo o fluído”. Com isso é possível construir e dimensionar macacos hidráulicos, prensas hidráulicas, etc.



Como a pressão é igual em todos os pontos do fluído e supondo a área do pistão da direita sendo 5 vezes maior que o da esquerda temos:



Dessa maneira uma força F_1 será, no exemplo, amplificada (F_2 ) cinco vezes. Esse seria a versão hidráulica da alavanca mecânica concebida por Arquimedes.

Quarta experiência

Primeiro temos a parte teórica que fala quais são os estados da matéria: Sólido, liquido, gasoso, plasma e Condensado de Bose-Einstein.

Primeira experiencia

   A primeira experiencia ainda fala sobre o estado das moléculas. A professora pega um copo com agua fria e outro com agua quente, bota o de agua quente em cima do de agua fria, mas os dois liquidos não se misturam, pois as moleculas da agua fria que estão em baixo, são unidas e não deixam a agua quente se misturar com elas.

   Quando ela faz o mesmo experimento, mas com a agua quente em baixo e a água fria em cima, elas se misturam, pois a agua quente esta em baixo e deixa a agua fria se misturar, pois as suas células não são tão unidas.

Segunda experiencia

   Na segunda experiencia nós vemos o conceito de densidade. Há dois copos com agua e sal e outro somente com a agua, quando botamos o ovo no que não há sal ele afunda, pois sua densidade é maior e quando é posto no que há sal ele flutua, pois sua densidade fica menor.

Terceira experiencia

    Na terceira experiencia falamos sobre a pressão. Ela pega um uma vela e bota em um prato com água e depois a tampa com um copo, depois de um tempo a vela queima o oxigênio que há dentro do copo e a pressão puxa a água para dentro do copo.

Quarta experiencia

   Na quarta experiencia falamos sobre o principio de pascal. Para nos demonstrar é enchido uma almofada inflável com um menino em cima,  o gás continua a se espalhar uniformemente, não importando o peso que há em cima.

Quarta experiencia

   Na quinta experiencia falamos sobre o principio de Arquimedes. Ela utiliza dois copos de água. No primeiro copo é colocada uma maçã e no segunda uma pedra, como a maçã é mais leve que a pedra, a maçã flutua. (A maçã flutua, pois o seu peso é menor que o empuxo e a pedra afunda, pois o seu peso é maior que o empuxo)

Terceira experiência

Dois experimentos: O balão que segura o copo e a garrafa furada que vaza.

Primeira experiencia

   Inicialmente eles botam o copo em cima de uma vela para que o ar que tenha dentro dele fique quente, depois introduzem o balão nele e logo em seguida botam o copo dentro de uma bacia com água. Ao tentarem levantar o balão podemos ver que o copo vai junto, mas porque?

    Isso acontece, pois o ar quente que havia dentro do balão esfriou e desta forma a pressão que também havia dentro do copo diminuiu, então a atmosfera empurra o balão para dentro do copo e o balão fica preso.

Segunda experiencia

   A pressão atmosferica aplica uma força nos dois furos e assim impede com que a água saia quando a tampa esta fechada, mas quando se abre a tampa, a pressão atmosférica entra e faz a água sair.