A FÍSICA NAS EMBARCAÇÕES


Angelisa Benetti Clebsch

Condições de Flutuação

Apesar de a flutuação dos corpos ser um fenômeno simples, muitas vezes é pouco compreendido. Muitas pessoas afirmam que um navio flutua porque o empuxo da água do mar é maior que o peso do navio.Se essa explicação fosse correta, o navio não estaria em equilíbrio, mas voando como um balão.

O fato de um corpo flutuar ou não, vai depender da resultante das forças que atuam no corpo, que é dada por:

onde: é a força peso do corpo e é o empuxo.

Corpo totalmente imerso:

Quando um corpo é totalmente mergulhado num líquido e abandonado, podemos ter as seguintes situações:

1. O corpo afunda no líquido:

Neste caso, o módulo do empuxo é menor que o peso do corpo e ele adquire aceleração para baixo ().

2. O corpo flutua totalmente mergulhado no líquido:

Isso ocorre quando, o módulo do empuxo é maior que o módulo do peso do corpo e, o corpo adquire aceleração para cima ().

3. O corpo permanece em equilíbrio indiferente:

Neste caso, o empuxo é igual ao peso e a resultante que atua é igual a zero ()

(ALVARENGA, B., MÁXIMO, A. Curso de Física Volume 1. São Paulo, Ed. Scipione,2000.)

Quando um submarino, por exemplo está em repouso na água, a resultante das forças que atuam sobre ele á zero e temos que o empuxo é igual ao peso . Quando isso ocorre, temos também que , ou seja, a densidade do submarino é igual a densidade da água.


Corpo parcialmente imerso:

Se o corpo está flutuando em equilíbrio no líquido como mostra a figura, temos que o empuxo equilibra o peso do corpo e a força resultante sobre o corpo é zero ().

Neste caso, o módulo do empuxo exercido pelo líquido é igual ao módulo do peso , ou seja:

Podemos observar pela figura que o volume do líquido deslocado pelo corpo é menor que o volume do corpo.

Se o corpo é maciço, relacionando as densidades do líquido deslocado e a densidade do corpo, obtemos:

De onde se conclui que:

e

Por isso, que alguns objetos maciços como madeira e pedra pome, flutuam na água.

Analogamente, um corpo maciço afunda se:

Quando um corpo não é maciço, como um navio, é mais conveniente estabelecermos uma relação entre o peso do navio e o empuxo exercido pela água sobre ele.

Então, um navio flutua se o módulo do empuxo exercido pela água, for igual ao módulo do peso do navio.

(ALVARENGA, B. MÁXIMO, A. Curso de Física Volume 1. São Paulo, Ed. Scipione,2000.)

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