Princípio de Arquimedes − Quando um corpo está totalmente ou parcialmente imerso em um fluido em equilíbrio, ficará sob a ação de uma força que dep...

Princípio de Arquimedes − Quando um corpo está totalmente ou parcialmente imerso em um fluido em equilíbrio, ficará sob a ação de uma força que dependerá da porção do corpo que está imersa. Isto pode ser verificado se tentarmos submergir uma cortiça ou bola cheia de ar em recipiente com água. Quanto mais profundo estiver o corpo maior será a força que teremos de fazer para mantê-lo naquela profundidade. A força que faz a cortiça flutuar, parecendo que o corpo possui um peso menor do que o peso real é denominado de empuxo do fluido sobre o corpo. O princípio de Arquimedes quantifica o valor desta força: Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Contam os livros que o sábio grego Arquimedes o descobriu enquanto tomava banho, quando procurava responder a Hierão, rei de Siracusa, se sua coroa era realmente de ouro puro. Para compreender, lembre-se que tanto a coroa, quanto o pedaço de ouro e quanto o pedaço de prata utilizados por Arquimedes tinham todos o mesmo peso. Entretanto, como a densidade do ouro é maior do que a da prata, o pedaço de ouro ocupa um volume menor que o pedaço de prata de mesmo peso. Se o pedaço de ouro possui menor volume, então o mesmo deslocou um volume menor de água do que o pedaço de prata. A coroa, sendo feita de uma mistura de ouro e prata, possuía uma densidade média entre o ouro e a prata. Considere que um cone maciço seja posto para boiar em um líquido. A marca circular deixada pelo líquido na superfície do corpo é denominada a “linha d’água”. Curiosamente no caso desse líquido e desse corpo, a linha d’água é exatamente a mesma, tanto se o cone é posto a boiar de cabeça para cima ou de cabeça para baixo nesse líquido. Isso nos permite concluir que:


a) O empuxo que age no cone é igual à metade do peso do cone;
b) O empuxo que age no cone é igual ao dobro do peso do cone;
c) A densidade do cone é a metade da densidade do líquido;
d) A densidade do líquido é a metade da densidade do cone;
e) A densidade do líquido é igual à densidade do cone.