O que causa flutuabilidade?
A maioria das pessoas sabe que um corpo fica "mais leve" na água. Este processo é realizado pelo chamado. Flutuação causada. Mas de onde vem e que forças garantem que tudo seja tão fácil na água?
O que você precisa:
- Conhecimento básico de mecânica
Um experimento de flutuabilidade
Além da própria experiência corporal, as forças que levam um corpo a flutuar na água também podem ser demonstradas em um experimento simples.
- Para isso, você não precisa de muito mais do que uma mola em espiral (por exemplo, de um fichário), um corpo não muito grande de metal e, claro, uma "piscina" para esse corpo. Uma tigela ou copo medidor geralmente é suficiente.
- Agora prenda o corpo de metal à mola em espiral e observe a expansão da mola, que foi causada pela força da gravidade, se você segurá-la verticalmente. Nem é preciso dizer que o corpo e a mola devem ser coordenados um com o outro.
- Agora coloque sua peça de metal na mola verticalmente sob a água. A nascente deveria ter encolhido um pouco, talvez significativamente, devido à flutuabilidade que o metal experimenta na água.
- O pedaço de metal que você mergulhou na água experimentou uma força que é oposta à força da gravidade, ou seja, ele sobe.
- Sinta-se à vontade para experimentar diferentes materiais.
- No entanto, o experimento ainda não diz nada sobre como essa força misteriosa surge.
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A força de empuxo - de onde vem?
A pergunta se justifica, porque como a água pode exercer tal força no corpo de metal que simplesmente pareça mais leve?
- Na verdade, a água também exerce uma pressão, que é chamada de pressão gravitacional ou pressão hidrostática.
- A pressão da gravidade aumenta com a profundidade, uma experiência comum a todos os mergulhadores.
- A pressão gravitacional da água aponta em todas as direções.
- Se você colocar um corpo debaixo d'água, haverá uma pressão maior abaixo do que acima.
- Em outras palavras: a água pressiona o objeto de baixo com uma força maior do que a água pressiona de cima.
- A diferença entre essas duas forças corresponde à força de empuxo. A flutuabilidade surge porque a água tem diferentes pressões em diferentes profundidades e exerce diferentes forças na mesma superfície de um objeto.
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