9.º anoPercurso edumaterial
O que vais aprender
- Relacionar impulsão com peso do fluido deslocado e incluir apoio do fundo quando existe.
Compreender
A água exerce forças de pressão sobre o corpo imerso. A resultante vertical aponta para cima e chama-se impulsão. Pelo princípio de Arquimedes, a sua intensidade corresponde ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Não corresponde ao peso de toda a água do tanque, nem é sempre igual ao peso do objeto: é preciso analisar o estado em que ele se encontra.
No bloco que flutua livremente e está em repouso, a impulsão equilibra o peso do bloco. Ele fica parcialmente imerso, deslocando água suficiente para esse equilíbrio. Uma pedra que desce na água pode ter peso superior à impulsão. Quando repousa no fundo, há uma terceira força: o apoio do fundo. O equilíbrio final não pode ser descrito só com peso e impulsão.
Dois objetos de volume exterior semelhante podem comportar-se de modo diferente por terem massas diferentes. A imagem permite identificar flutuação e apoio, mas não fornece volume de água deslocado ou valores em newtons. Para medir a impulsão num ensaio, compara-se o peso no ar com o peso aparente de um corpo suspenso no líquido sem tocar no fundo.
Exemplo resolvido
Uma rolha flutua livremente e parada na água; um pequeno objeto submerso é mantido imóvel por um fio. Que forças entram em cada equilíbrio e por que o desenho não dá newtons?
- Na rolha livre em repouso, a força da água para cima equilibra o peso para baixo, com intensidades iguais no modelo estático.
- No objeto preso, além de peso e impulsão, o fio pode exercer tensão. Não aplico à situação com fio a equação simplificada de apenas duas forças.
- Para calcular valores seriam precisos dados como massa, volume deslocado e propriedades do fluido; a posição desenhada não os mede.
A rolha livre equilibra impulsão e peso; o objeto preso inclui também tensão, sem intensidades numéricas fornecidas.
Atenção ao erro
Igualar impulsão ao peso do objeto em qualquer estado.
Verifica agora
Retoma o caso da explicação: Em que sentido atua a impulsão?
Ver solução explicada
Resposta: Para cima, na vertical.
Indica sentido.
Retoma o caso da explicação: Que relação têm peso e impulsão do bloco livre em repouso?
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Resposta: Mesma intensidade e sentidos opostos.
Inclui condição livre.
Retoma o caso da explicação: Por que a pedra apoiada exige terceira força?
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Resposta: O fundo exerce força de apoio.
Inclui apoio.
Retoma o caso da explicação: A figura dá a impulsão em newtons?
Ver solução explicada
Resposta: Não; faltam dados sobre o fluido deslocado.
Não inventa valor.
Alinhamento curricular e fontes
- Movimentos e forças, forças e fluidos, página 7. Objetivo oficial parafraseado: Aplicar a Lei de Arquimedes a situações de flutuação e afundamento.. O exemplo, a sequência e os exercícios são editoriais. · Aprendizagens Essenciais · fisico-quimica-pt · 9-ano