Aceite para publicação em 21 de Maio de 2010.
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Aceite para publicação em 21 de Maio de 2010. Publicado sob uma Licença Creative Commons. Impulsão e a Lei de Arquimedes. Nesta unidade vais aprender. Porque é que uma pessoa flutua mais facilmente na água do mar do que na água doce de uma piscina?.

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Presentation Transcript


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Aceite para publicação em 21 de Maio de 2010.

Publicado sob uma Licença Creative Commons


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Impulsão

e a

Lei de Arquimedes


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Nesta unidade vais aprender

  • Porque é que uma pessoa flutua mais facilmente na água do mar do que na água doce de uma piscina?

  • Porque é que um navio, que pesa muitas toneladas, flutua e uma pequena esfera metálica não flutua?

  • Porque flutuam no ar, os balcões de ar quente?

  • Como funcionam os submarinos?


A lenda de arquimedes

A lenda de Arquimedes

  • É a Arquimedes (287 a.C.- 212 a.C.), físico e matemático grego, que viveu em Siracusa, Sicília, que se deve a descoberta da força de impulsão.

  • Reza a lenda que, por volta do séc. III a.C.,o rei Hieron de Siracusa havia encomendado uma coroa de ouro, para homenagear uma divindade que supostamente o protegera nas suas conquistas.

  • Entretanto, foi levantada a acusação de que o ourives o enganara, misturandoo ouro maciço com prata na manufactura da coroa.

  • Para descobrir a verdade, Hieron pediu a ajuda deArquimedes. A sua tarefa seria descobrir, semdanificar o objecto, se a coroa era 100% em ouro, ou se continha umaparte feita em prata.


A lenda de arquimedes1

A lenda de Arquimedes

  • Certo dia, Arquimedes terá descoberto a solução para o problema, enquanto tomava banho.

  • Ora Arquimedes, de quem se diz que era muito distraído, ficou tão entusiasmado com a sua descoberta que saltou da banheira e saiu para a rua, completamente nu, gritando:

    «Eureka! Eureka!», que significa: Descobri! Descobri!

  • A solução do seu problema levou-o a enunciar a Lei de Arquimedes.


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Impulsão

  • Qualquer corpo mergulhado num fluido(liquido ou gás), fica sujeito a uma força vertical, com sentido de baixo para cima, exercida por esse fluido. Essa força designa-se por impulsão e representa-se por I.

  • A impulsão nos líquidos é muito maior do que nos gases

Quando estamos dentro de água parecemos ser mais leves, havendo a sensação de que algo nos empurra para a superfície da água.


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

  • Qualquer corpo mergulhado num liquido tem um peso inferior ao seu peso real. Esse peso designa-se por peso aparente do corpo.

O peso aparente é a resultante de duas forças com sentidos opostos o peso real e a impulsão.

peso

aparente

peso

real

Pap

I

P

I

Peso aparente = peso real – impulsão


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

  • Qualquer corpo mergulhado num liquido tem um peso inferior ao seu peso real. Esse peso designa-se por peso aparente do corpo.

Peso aparente = peso real – impulsão

I= Pr – Pap

Pap = Pr – I


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Porque razão uns corpos flutuam na água e outros não?


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Quando é que um corpo vai ao fundo?

Se dentro do líquidoI < P, o corpo vai para o fundo


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Quando é que um corpo fica no

interior de um líquido?

Se dentro do líquidoI = P, o corpo fica em

equilíbrio no interior do liquido


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Quando é que um corpo flutua?

Se dentro do líquidoI > P, o corpo sobe

até que I = P, e o corpo flutua

Para que um corpo flutue , num determinado fluido, é necessário que a densidade desse corpo seja menor do

que a do fluido.


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Lei de Arquimedes

Qualquer corpo mergulhado num líquido recebe da parte deste uma impulsão vertical, de baixo para cima, de valor igual ao do peso do volume de líquido deslocado.

I= P líquido

deslocado

I= Pr – Pap


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Lei de Arquimedes

Podemos calcular também a massa do líquido deslocado, a partir do seu volume:

I= P líquido

deslocado

Comorágua = 1,0 g/cm3, a 4ºC

m

50 cm3

r =m

v

1,0 g/cm3 =

e novamente


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

De que depende a Impulsão?

Água

doce

Água

salgada

No mar morto a densidade da água é muito grande devido à sua elevada salinidade

Quanto maior a densidade de um fluído, maior é a impulsão

Como a densidade dos líquidos é muito maior do que dos gases, a sua impulsão também é muito maior do que a dos gases.


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

De que depende a Impulsão?

Se colocarmos plasticina em forma de esfera, dentro da água, verificamos que ela vai ao fundo. Se a moldarmos em forma de cesto ela vai flutuar. Porquê?

Quando está em forma de cesto, o volume imerso é maior.

Segundo a Lei de Arquimedes, se o volume do liquido deslocado é maior, também o valor do seu peso é maior, o que origina uma maior impulsão.

Quanto maior for o volume imerso, maior é a impulsão


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Impulsão

Maior densidade do líquido

Maior Impulsão

Maior o volume imerso

Maior Impulsão


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Porque flutuam os barcos?

Os barcos, apesar de serem feitos de materiais densos como o ferro e o aço, flutuam na água porque recebem desta uma impulsão suficiente para compensar o seu enorme peso. Como?

Nos navios o volume da parte imersa é muito grande, para que seja também muito grande o volume da água deslocada, e consequentemente, a impulsão.

I

A forma da parte inferior dos navios , está estudada para que a impulsão aumente ao aumentar o peso do navio devido à carga, de modo a que se tenha sempre:

P

I= -P

I = P

ou

em módulo dos vectores

vectorialmente


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Como funcionam os submarinos?

Os submarinos dispõem de tanques especiais no casco. Para submergir há válvulas que abrem, permitindo a entrada de água do mar para esses tanques. O peso do submarino aumenta, passando a ser superior à impulsão:

P =I

P >I

P > I

I >P

Para vir à superfície, os tanques são esvaziados através de ar comprimido. Como o valor do peso diminui sem variar o volume do submarino, a impulsão torna-se maior do que o peso do submarino fazendo-o vir à superfície.

P =I

I>P


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Porque flutuam os balões de ar quente?

De acordo com o principio de Arquimedes, um balão elevar-se-á no ar, quando o valor do seu peso for inferior ao valor da impulsão que o ar exerce sobre ele.

Para se conseguir esta condição os balões são normalmente cheios com um gás menos denso que o ar, como o hélio, ou, então com ar quente.

O ar quente é menos denso que o ar frio, pois o aquecimento provoca um aumento de volume e consequentemente diminuição da densidade.

O ar dentro do balão, torna-se assim menos denso,que o ar que o rodeia.


E agora coloca te na pele de arquimedes

E agora coloca-te na pele de Arquimedes…

  • Com base nas considerações que foram feitas nesta apresentação, propõe uma explicação de como Arquimedes poderia ter chegado à solução do problema proposto por Hieron.

    Nota: a banheira de Arquimedes estava completamente cheia!


Aceite para publica o em 21 de maio de 2010

Autor:

Dina Clemente

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