Componente curricular

- Por que uma pessoa com colete salva-vidas consegue flutuar com mais facilidade?

Resposta: Usando o colete salva-vidas, a pessoa diminui a densidade total do conjunto pessoa-colete, pois o colete está cheio de ar, e aumenta pouco o peso do conjunto. Ao entrar na água, aumenta o volume de água deslocada por esse conjunto, fazendo aumentar o empuxo. Assim, a pessoa consegue flutuar com mais facilidade.

Fim do complemento.

A força resultante que age sobre um corpo submerso é a soma das forças empuxo, peso do corpo e, se ele estiver em movimento, da força de atrito. Em geral, a força de atrito é desprezível.

CRÉDITO: Editoria de Arte

Vamos estudar três casos:

Nesse caso, o corpo ficará em equilíbrio, qualquer que seja o ponto em que for colocado.

P = m_c ∙ g, em que m_C é a massa do corpo.

E = d_L ∙ g ∙ V C, em que d_L é a densidade do líquido e V_C, o volume do corpo.

Mas, para corpo imerso, o volume do líquido deslocado é igual ao volume do corpo.

Como V_C = m_C/d_C, temos que:

P = E ⇒ m_C ∙ g = d_L ∙ g ∙ (m_C/d_C) ⇒ d_C = d_L

Portanto, quando a densidade do corpo submerso é igual à do líquido, o empuxo tem a mesma intensidade do peso e o corpo se equilibra.