Princípio de Arquimedes

Arquimedes foi um sábio Grego que viveu entre 287 e 212 a.C.

Entre outros estudos, dedicou-se à compreensão da Impulsão sofrida por um corpo quando imerso num líquido ou num gás, e enunciou a seguinte lei:

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.

Vamos tentar compreender melhor esta lei: 

Em primeiro lugar, Arquimedes diz que os corpos que são mergulhados num líquido recebem da parte deste uma impulsão vertical e ascendente, o que já sabíamos. Diz também que a Impulsão sofrida pelo corpo tem valor igual ao peso do volume de líquido deslocado. O que será que significa isto?

Para compreender melhor esta segunda parte da lei de Arquimedes, vamos considerar o seguinte exemplo:

Um corpo de volume 50 cm^3 é mergulhado em água, tal como indicado na figura seguinte.

Segundo a lei de Arquimedes, para determinar a Impulsão sofrida pelo corpo, devo calcular o peso do líquido deslocado.

Ao colocar o corpo de volume 50 cm³ dentro do recipiente, este vai ocupar um espaço que anteriormente era ocupado pelo líquido. Como resultado, a linha de água irá subir. Como o corpo tem 50 cm³ de volume, vai deslocar 50 cm³ de líquido, logo:

Volume de água deslocado = 50 cm³

É possível determinar a massa de líquido deslocado, se soubermos a densidade (massa volúmica) do líquido. Neste caso, como o líquido é água, a sua densidade é 1 g/cm³. Assim sendo, cada cm³ de água tem 1 grama de massa, logo 50 cm³ de água deslocados terão 50 gramas de massa.

Sabemos então que:

- massa = 50g = 0,050Kg

- aceleração da gravidade = 9,8 m/s²

Com estes dados é fácil determinar o peso do líquido deslocado, através da expressão:

Peso _{líquido deslocado} = massa x aceleração da gravidade ⇔

Peso _{líquido deslocado} = 0,050 x 9,8 ⇔

P = 0,49N

Sabendo o Peso do líquido deslocado, sabemos a Impulsão sofrida pelo corpo:

Impulsão = Peso _{líquido deslocado} = 0,49N

Está calculado o valor da Impulsão sofrida pelo corpo, de acordo com a lei de Arquimedes.