De acordo com o princípio de Arquimedes: “Qualquer objeto, total ou parcialmente imerso em um fluido ou líquido, é impulsionado por uma força igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.”
De acordo com o princípio de Arquimedes, o empuxo hidrostático, isto é, a força que o fluido exerce sobre o corpo é igual ao peso do volume de fluido deslocado no processo de imersão.
O princípio de Arquimedes, na hidrostática, é um teorema físico que trata sobre as forças que atuam em corpos imersos em fluidos. Ele permite calcular o porquê de um corpo afundar ou boiar em determinados fluidos e soluções. Para isso, o princípio propõe a força de empuxo, que será debatida no próximo tópico.
Segundo a lenda, Arquimedes disse aos aos seus conterrâneos gregos "Dê-me uma alavanca que moverei o mundo". Considerado um dos maiores cientistas da Antiguidade, Arquimedes de Siracusa (287 a.C. – 212 a.C.) foi um matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego.
A teoria proposta por Arquimedes relata que, "Todo corpo mergulhado num fluido em repouso sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo." Com base nesse conhecimento, Arquimedes desvendou um mistério sobre a coroa do rei de Siracusa.
Princípio de Arquimedes - Teoria e exemplos de aplicação
Qual a frase dita por Arquimedes?
Foi dele a celebre frase "De-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo". Entre as suas memoráveis invenções conta-se a roldana composta, o parafuso tubular para bombear água, as lentes convexas e um planetário. Desenhou catapultas, com as quais Siracusa defendeu-se dos romanos.
O cientista ficou muito famoso por causa de suas revolucionárias invenções. O Parafuso de Arquimedes, utilizado para elevar água, e as catapultas, armas de guerra, são exemplos de criações desenvolvidas pelo físico. Outro importante invento do estudioso foi o uso das alavancas para mover cargas pesadas.
Arquimedes estava no banho quando lhe ocorreu a solução para um problema que estava a resolver. Saiu a correr pelas ruas, nu, gritando "Eureka" (descobri) e ficava para a história o nascimento do princípio de Arquimedes. O AB Ciência recria, num experiência, este princípio com mais de dois mil anos.
Por volta do séc. III a.C. o grande matemático grego Arquimedes começou por calcular o perímetro de dois hexágonos, um inscrito e outro circunscrito numa circunferência. Ao aumentar o número de lados do polígono, até chegar aos 96 lados, conseguiu uma aproximação para o valor do pi igual a .
“A solução do problema encontrada por Arquimedes é uma história relativamente famosa. Ao entrar em uma banheira, percebeu que a água subia conforme seu corpo entrava, até o ponto de transbordar. Através disso, ele percebeu que a quantidade de água que se movia tinha o mesmo volume do corpo inserido na banheira.
De acordo com o princípio de Arquimedes: “Qualquer objeto, total ou parcialmente imerso em um fluido ou líquido, é impulsionado por uma força igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.”
Apesar de todas as suas invenções, a história mais conhecida sobre Arquimedes conta que ele descobriu o princípio que permite calcular o empuxo que atua sobre um corpo quando mergulhado em um fluido qualquer. Conta-se que o rei Hieron entregou uma porção de ouro a um ourives para que ele confeccionasse uma coroa.
Como podemos usar as leis de Arquimedes nos dias atuais?
Quando estamos mergulhados em água podemos sentir uma agradável sensação de leveza em nossos corpos. Isso acontece porque quando estamos imersos em um fluido, esse exerce uma força que nos empurra para cima. Arquimedes foi quem pela primeira vez verificou esse fenômeno, durante um banho.
Arquimedes é popularmente conhecido como o homem que gritou "Eureka!" na banheira. Ele estava tentando resolver um mistério sobre a coroa de ouro do rei. O monarca suspeitava que o ourives que fabricou a coroa tinha misturado prata, metal mais barato, ao ouro que ele tinha fornecido para confecção do objeto.
O que acontece é que dentro da água, entram em ação as leis da Física. Com isso, o empuxo possui sentido contrário à gravidade, o que diminui o nosso esforço dentro da água, fazendo o corpo parecer mais leve.
Qual foi a importância de Arquimedes para a ciência?
Entre suas contribuições à Física, estão as fundações da hidrostática e da estática, tendo descoberto a lei do empuxo e a lei da alavanca, além de muitas outras. Ele inventou ainda vários tipos de máquinas para usos militares e civis, incluindo armas de cerco, e a bomba de parafuso que leva seu nome.
Os primeiros estudos sobre essa constante foram feitos por Arquimedes na Antiguidade. Tanto que uma de suas nomenclaturas é a Constante de Arquimedes. A letra grega que o representa, como conhecemos hoje, o π, foi introduzida por William Jones, em 1707. O dia do Pi foi criado em 14 de março de 1988.
O filósofo, físico e matemático francês René Descartes (31/3/1596 – 11/2/1650) é considera- do por muitos o “Pai da Geometria Analítica”, bem como o “Pai da Matemática Moderna”. Durante a Idade Moderna ficou conhecido por seu nome latino “Renatus Cartesius”.
Ao analisar o problema numa banheira, o matemático se deu conta de que a água subiu quando ele entrou e que ele estava mais leve à medida que o corpo afundava. Como a prata é menos densa, pesava menos na água que o ouro puro. Diz-se que Arquimedes saiu às ruas nu, gritando “Eureka!”.
Mesmo tendo Arquimedes obtido fama por suas invenções mecânicas, ele acreditava que a Matemática em sua forma mais pura era a única coisa que valia a pena. As conquistas de Arquimedes são de tirar o fôlego. Ele é considerado por muitos historiadores como um dos maiores matemáticos de todos os tempos.
O Princípio de Arquimedes nos fala que todo corpo que se encontra imerso em um fluido recebe a ação de uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do corpo que está dentro do fluido.
Porque Arquimedes gritou Eureka e explique como ele resolveu o problema do rei?
Foi na casa de banho que ocorreu a cena clássica, onde Arquimedes teve um insight do problema. Ele percebeu que a quantidade de água que transbordava, era igual em volume ao seu próprio corpo. Vendo isso, ele sai correndo em direção ao palácio, gritando pelado pelas ruas EUREKA! EUREKA!
