como calcular o empuxo ?

“Um corpo submerso em um fluído em equilíbrio, sofre a ação de uma força, denominada empuxo, a qual é vertical, para cima e a intensidade é igual a do peso do fluido deslocado.”

Sendo:

E = Intensidade do Empuxo
Pf = Peso do fluido deslocado
df= densidade do fluido deslocado
Vf = Volume do fluido
g = aceleração da gravidade
mf = massa do fluido deslocado

Temos as seguintes fórmulas:

mf = df x Vf

Pf = mf x g = df x Vf x g

A partir das fórmulas acima, temos a fórmula geral:

E = df x Vf x g

Exemplo:

Um bloco de massa de 60kg e densidade de 3,0 . 10ᵌ kg/mᵌ imerso em um líquido de densidade d = 0,90 . 10ᵌ kg/mᵌ e preso por um fio ideal a um dinamômetro. Calcule a intensidade do empuxo exercido pelo líquido sobre o bloco.

Primeiramente precisamos encontrar o volume do bloco, o qual é representado por V.

d = m/V => V = m/d = 60/3,0 . 10ᵌ => V = 2,0 . 10-² mᵌ

A intensidade do empuxo é igual ao peso do líquido que caberia no volume ocupado pelo bloco:

E = Pf= mf . g = df . V. g = (0,90 . 10ᵌ). (2,0 . 10-²) . (10) => E = 180N

F_b = V_s × D × g

 onde F_b é a força de empuxo, V_s é o volume submerso, D é a densidade do fluido no qual o objeto está submerso e g é a força da gravidade.

 Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo.

Pelo principio de Arquimedes, temos que o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo. Logo, temos a seguinte expressão matematica:

onde:

=Empuxo (N)

=Densidade do fluido (kg/m³)

=Volume do fluido deslocado (m³)

g=Aceleração da gravidade (m/s²)