04 APOSTILA FLUTUAÇÃO E AS PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA (1)

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FLUTUAÇÃO E AS PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA 
Para entender os efeitos da imersão é preciso compreender os seguintes princípios: 
• Hidrostática: imersão estática ou em repouso. 
• Hidrodinâmica: movimento do corpo na água. 
• Termodinâmica: troca de calor entre o corpo e o meio. 
 
PRESSÃO HIDROSTÁTICA OU LEI DE PASCAL 
É a pressão da água sobre as partes do corpo que estão imersas, aumentando de 
acordo com a profundidade, densidade do líquido e a gravidade local. A força que 
a água exerce contra o tronco do nadador leva a um aumento da capacidade 
inspiratória e da caixa torácica. Facilita o retorno venoso das extremidades para o 
coração, devido a compressão dos vasos, auxiliando na redução de edemas e varizes. 
HIDROSTÁTICA: Ramo da física que estuda a força exercida sobre líquidos e gases 
(fluidos) em repouso e está associada diretamente a flutuabilidade e flutuação dos 
corpos. 
FLUTUABILIDADE: Quando um corpo flutua, sua flutuabilidade é positiva e quando 
afunda é negativa. 
FLUTUAÇÃO: É a capacidade que um corpo tem de se manter na superfície de um 
líquido, sem nenhum auxílio. 
Arquimedes, o “Sábio de Siracusa”, matemático, físico e inventor grego, Descobriu que 
ao banhar-se, muita água era derramada concluindo que: A quantidade de água que 
transborda é proporcional à densidade dele. 
Princípio de Arquimedes - “todo corpo imerso no meio líquido recebe uma força de 
baixo para cima (empuxo ou impulsão) igual ao volume da massa líquida deslocada”. 
Se o peso do líquido deslocado, for maior que o peso do objeto, ele irá flutuar. Se o 
peso do objeto for superior ao líquido deslocado, o corpo irá afundar. Se for igual não 
afunda nem flutua. 
A LENDA: O Rei Hierão mandou fazer uma coroa e incumbiu Arquimedes de provar 
se era realmente de ouro, sem danificá-la. Sem saber como proceder, descobriu que a 
quantidade de água transbordada era igual em volume à parte do corpo nela 
mergulhada. E ao mergulhar a coroa, determinaria seu volume pela subida do liquido. 
Comparando com um pedaço de ouro de igual peso, poderia constatar se a coroa era 
mesmo de ouro puro. 
Na água, os corpos em repouso são submetidos a duas forças: O Peso (Gravidade) e o 
Empuxo (Flutuação). Possuem mesma direção (vertical), porém sentidos opostos. 
Quando o empuxo é igual ao seu peso, o corpo nem afunda e nem flutua, fica na 
metade da água. O corpo só flutua se o empuxo for maior que o peso. Para afundar, o 
empuxo tem que ser menor que o peso. 
Prof. Eduardo Jorge 
DENSIDADE DOS CORPOS 
A densidade absoluta de um corpo é determinada pela massa que o corpo possui 
dividido pelo volume que esta massa ocupa. 
 
UNIDADES DE MEDIDAS 
A densidade pode ser determinada de duas formas: 
1. Sistema CGS – Sistema de unidades de medidas físicas e cujas unidades-bases 
são o Centímetro para o comprimento, o Grama para massa e o Segundo para 
tempo): (g/cm³). 
2. Sistema Internacional de Unidades: (Kg/m³ ). 
DENSIDADE RELATIVA 
É a relação entre a densidade absoluta de um corpo e a densidade absoluta de uma 
substância estabelecida como padrão. A densidade da água é de 1g/cm³ ou 
1000kg/m³, ou seja, 1m³ de água equivale aproximadamente a uma tonelada (1000kg) 
de peso. 
CONCLUSÃO 
Se um objeto possui densidade maior que a da água ele afundar e se for menor ele 
flutua. 
O corpo humano flutua porque ele é composto de cavidades ocas como os pulmões e 
o somatório de todos os tecidos resultará numa densidade menor que a da água. A 
caixa torácica funciona como uma “bexiga natatória”, que inflada, é capaz de 
modificar o volume do corpo sem mudar o peso, devido a baixa densidade do ar em 
relação à água. 
Corpo humano masculino = 978 Kg/m3 / Feminino = 962 Kg/m3 
Músculo = 1058 kg/m³ / Osso = 1801 Kg/m3 
Os tecidos musculares e ósseos quando colocados separadamente afundam, pois suas 
densidades são maiores que a da água. 
Por que os homens geralmente afundam as pernas quando flutuam? 
Devido a menor quantidade de tecido adiposo e uma densidade óssea mais compacta 
que a das mulheres. O Centro de flutuação (região torácica) e o centro de gravidade 
(abdominal) ficam desalinhados. A Gordura humana possui 914 Kg/m3 
Variações de postura ou tônus muscular modificam a flutuabilidade. Quando um 
principiante tenta contrariar um desequilíbrio, ele consegue apenas acentuá-lo mais. 
Para se equilibrar fora d’água, o corpo tende em enrijecer a musculatura, porém na 
água ao contrair-se a densidade do corpo aumenta e este será puxado para baixo. 
Prof. Eduardo Jorge 
Por que uma pessoa quando morre afogada afunda primeiro e depois flutua? 
Afunda, devido ao alagamento das cavidades ocas e flutua, quando a matéria orgânica 
entra em decomposição através da liberação dos gases. 
 
TENSÃO SUPERFICIAL 
Efeito que ocorre na camada superficial de um líquido, transformando a sua superfície 
numa espécie de membrana elástica evitando que corpos leves afundem. As moléculas 
da água interagem em todas as direções, mas as da superfície sofrem apenas atração 
lateral e inferior porque não há nada em cima. Apesar da atração das moléculas a sua 
vibração não permite que elas “grudem” o que transformaria líquido em sólido. 
O QUÊ FLUTUA ? E O QUÊ AFUNDA? 
Os mais leves 
Poliestireno (Isopor) = 0,32 Kg/m3 / Cortiça= 208 Kg/m3 / Gelo = 875 Kg/ m3 
Borracha Natural (látex) = 914 Kg/m3 / Carvalho (madeira) = 750 Kg/m3 
Ébano (madeira que afunda) = 1.186 Kg/m3 
 
Os mais pesados 
Aço = 7.840 Kg/m3 e Por que o navio flutua se é feito de aço? 
Porque é oco, seu peso está distribuído por igual e sua densidade média (aço e as 
câmaras de ar) é menor que a densidade da água. Já o submarino... 
 
Chumbo = 11.375 Kg/m3 / Ouro = 19.335 Kg/m3 
CALOR ESPECÍFICO 
É a quantidade de calor necessária para alterar em 1°C a temperatura. A água possui 
um calor específico elevado, pois é necessário fornecer ou retirar uma grande 
quantidade de calor para alterar a sua temperatura. A água conduz calor com muita 
rapidez, por isso é comum sentir frio quando não se movimentando. Calor é a energia 
transferida de um sistema para outro devido a diferença de temperatura entre eles. O 
calor é transferido do corpo com maior temperatura para o de menor, enquanto as 
temperaturas se encontram diferentes entre si. Equilíbrio térmico é quando os corpos 
adquirem a mesma temperatura e o fluxo de energia (calor) deixa de ocorrer. 
OS CORPOS POSSUEM CALOR? 
Não! Os corpos possuem energia interna que é a soma de todas as energias das 
moléculas no seu interior. Durante os exercícios aquáticos temos uma grande produção 
de energia, que resulta na liberação do calor gerado. 
 
Prof. Eduardo Jorge 
Para manter o equilíbrio da temperatura interna do corpo, o calor deve ser dissipado, 
em forma de transpiração, condução, convecção ou radiação. Na natação, o corpo 
perde calor por condução, onde há transferência de calor do corpo, para as moléculas 
da água mais fria. 
A FINA estabelece que a temperatura da água para a natação competitiva seja entre 
25º a 28º. Para a aprendizagem da natação e outras atividades aquáticas como a 
hidroginástica o ideal é entre 29º e 30º e bebês entre 31º e 32º. Praticar natação em 
temperaturas de 32º, não é bom para o atleta. É uma temperatura muito elevada para 
realizar treinos que aumentam muito o calor do corpo e a frequência cardíaca. A 
dissipação do calor é impedida e o corpo não é resfriado adequadamente. A 
temperatura da água em torno de 32º é recomendada para as hidroterapias, 
reabilitação muscular, bebês e deficientes. 
REFRAÇÃO DA LUZ NA ÁGUA 
Um feixe de luz se desvia ao passar do ar para a água ou viceversa. Esse desvio se 
deve a uma mudança na velocidade da luz ao passar de um meio transparente para 
outro. No ar, a velocidade da luz é quase 300.000 Km/s. Na água ela diminui para 
225.564 km/s. Essa mudança de velocidade faz com que o feixe de luz se desvie ao 
passar do ar para a água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Eduardo Jorge