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Como calcular o empuxo?

Física II

ESTÁCIO


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Wiliam Castro

Há mais de um mês

Usando a formula :  V=lxwxh

Encontre o volume da porção submersa do objeto. A força de empuxo que age em um objeto é diretamente proporcional ao volume do objeto que está submerso. Em outras palavras, quanto mais sólido o objeto, maior a força de empuxo que age sobre ele. Isso significa que até objetos que afundam em um líquido têm uma força empurrando-os para cima. Para começar a calcular essa intensidade, o primeiro passo é determinar o volume do objeto que está submerso. Para a equação, esse valor deve estar em metros3.

  • Para objetos que estão completamente submersos no fluido, o volume submerso é o mesmo do objeto. Para aqueles que estão flutuando na superfície do fluido, apenas o volume abaixo da superfície é considerada.
  • Como um exemplo, vamos dizer que queremos encontrar a força de empuxo agindo em uma bola de borracha flutuando na água. Se a bola é uma esfera perfeita, com o diâmetro de um metro, e está flutuando pela metade na água, podemos encontrar o volume da porção submersa encontrando o volume total da esfera e dividindo por dois. Já que o volume da esfera é dado por (4/3)π(radius)3, sabe-se que teremos um resultado de (4/3)π(0,5)3 = 0,524 metros3. 0,524/2 = 0,262 metros3 submersos.

 

D=m/v

Encontre a densidade do seu fluido. O próximo passo no processo de encontrar a força de empuxo é definir a densidade (em quilogramas/metro3) do no qual o objeto está submerso. A densidade é uma medida de um objeto ou peso relativo da substância pelo volume. Dado dois objetos de igual volume, o que tiver maior densidade pesa mais. Como regra, quanto maior a densidade do fluido, maior a força de empuxo que ele exerce. Com fluidos, é geralmente mais fácil determinar a densidade olhando nos materiais de referência.

Em nosso exemplo, a bola está flutuando na água. Consultando uma força acadêmica, podemos encontrar que a densidade da água é cerca de 1000 quilos/metro3

Encontre a força de gravidade (ou outra força para baixo). Esteja o objeto flutuando ou totalmente submerso, sempre está sujeito à força da gravidade. No mundo real, essa força constante é igual a 9,81 Newtons/quilo. Contudo, em situações em que outra força, como a centrífuga, está agindo em um fluido e no objeto submerso, também devem ser consideradas para determinar a força total para baixo.

Multiplique o volume × densidade × gravidade. Quando se tem valores para o volume do seu objeto (em metros 3), a densidade do seu fluido (em quilos/metro3) e a força de gravidade (ou a força para baixo do seu sistema), encontrar a força de empuxo é fácil. Simplesmente multiplique essas três quantidades para encontrar a força em newtons.

Descubra se o seu objeto flutua, comparando-o com a força de gravidade.Usando a equação da força de empuxo, é fácil encontrar a força que está empurrando um objeto para fora do fluido no qual está submerso. Contudo, com um pouco mais de trabalho, também é possível determinar se o objeto flutuará ou afundará. Simplesmente ache a força de empuxo para o objeto (em outras palavras, usar o seu volume todo como Vs), então encontre a força da gravidade com a equação G = (massa do objeto)(9,81 metros/segundo2). Se a força de empuxo é maior que a da gravidade, o objeto flutuará. Mas se a força da gravidade é maior, ele afundará. Se são iguais, o objeto é dito “neutro”.

Usando a formula :  V=lxwxh

Encontre o volume da porção submersa do objeto. A força de empuxo que age em um objeto é diretamente proporcional ao volume do objeto que está submerso. Em outras palavras, quanto mais sólido o objeto, maior a força de empuxo que age sobre ele. Isso significa que até objetos que afundam em um líquido têm uma força empurrando-os para cima. Para começar a calcular essa intensidade, o primeiro passo é determinar o volume do objeto que está submerso. Para a equação, esse valor deve estar em metros3.

  • Para objetos que estão completamente submersos no fluido, o volume submerso é o mesmo do objeto. Para aqueles que estão flutuando na superfície do fluido, apenas o volume abaixo da superfície é considerada.
  • Como um exemplo, vamos dizer que queremos encontrar a força de empuxo agindo em uma bola de borracha flutuando na água. Se a bola é uma esfera perfeita, com o diâmetro de um metro, e está flutuando pela metade na água, podemos encontrar o volume da porção submersa encontrando o volume total da esfera e dividindo por dois. Já que o volume da esfera é dado por (4/3)π(radius)3, sabe-se que teremos um resultado de (4/3)π(0,5)3 = 0,524 metros3. 0,524/2 = 0,262 metros3 submersos.

 

D=m/v

Encontre a densidade do seu fluido. O próximo passo no processo de encontrar a força de empuxo é definir a densidade (em quilogramas/metro3) do no qual o objeto está submerso. A densidade é uma medida de um objeto ou peso relativo da substância pelo volume. Dado dois objetos de igual volume, o que tiver maior densidade pesa mais. Como regra, quanto maior a densidade do fluido, maior a força de empuxo que ele exerce. Com fluidos, é geralmente mais fácil determinar a densidade olhando nos materiais de referência.

Em nosso exemplo, a bola está flutuando na água. Consultando uma força acadêmica, podemos encontrar que a densidade da água é cerca de 1000 quilos/metro3

Encontre a força de gravidade (ou outra força para baixo). Esteja o objeto flutuando ou totalmente submerso, sempre está sujeito à força da gravidade. No mundo real, essa força constante é igual a 9,81 Newtons/quilo. Contudo, em situações em que outra força, como a centrífuga, está agindo em um fluido e no objeto submerso, também devem ser consideradas para determinar a força total para baixo.

Multiplique o volume × densidade × gravidade. Quando se tem valores para o volume do seu objeto (em metros 3), a densidade do seu fluido (em quilos/metro3) e a força de gravidade (ou a força para baixo do seu sistema), encontrar a força de empuxo é fácil. Simplesmente multiplique essas três quantidades para encontrar a força em newtons.

Descubra se o seu objeto flutua, comparando-o com a força de gravidade.Usando a equação da força de empuxo, é fácil encontrar a força que está empurrando um objeto para fora do fluido no qual está submerso. Contudo, com um pouco mais de trabalho, também é possível determinar se o objeto flutuará ou afundará. Simplesmente ache a força de empuxo para o objeto (em outras palavras, usar o seu volume todo como Vs), então encontre a força da gravidade com a equação G = (massa do objeto)(9,81 metros/segundo2). Se a força de empuxo é maior que a da gravidade, o objeto flutuará. Mas se a força da gravidade é maior, ele afundará. Se são iguais, o objeto é dito “neutro”.

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos estudantes