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Colégio Santa Cruz - Profª Beth

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Equilíbrio de Translação (o corpo não anda)

Forças para direita =Forças para esquerda

Nx = Tx

Forças para cima =Forças para baixo

Ny + Ty = Pb + F

ALAVANCA

F = Peso da caixa

TTy

Tx

Pb

Nx

Ny

Exemplo: barra articulada

ALAVANCA

Ty

TxPb

Nx

Ny

D

FD2

Equilíbrio de Rotação (o corpo não gira)

Torques no sentido horário =Torques no sentido anti−horário

Nx ,Ny e Tx não produzem torque

Pb . D2 + F . D = Ty . D

2


Como determinar a densidade do corpo de chumbo usando uma proveta graduada, água e balança?

Hidrostática (fluidos em repouso)

d = mV proveta graduada com água

balança

Como descobrir o volume do corpo de chumbo?

_______

_______

Volume do corpo = Volume do líquido deslocado

3


Como determinar a densidade do corpo de madeira usando uma proveta graduada, água e balança?

Hidrostática (fluidos em repouso)

d = mV proveta graduada com água

balança → 18g

Como descobrir o volume do corpo de madeira?

_______

Volume do corpo = Volume do líquido deslocado

V = 30 ml = 30 cm³

_______

_______ d =

1830 = 0,6 g/cm³

4


densidade do corpo de madeira = 0,60 g/cm³

Qual a porcentagem que fica submersa em água?

Qual a porcentagem que fica submersa no óleo (dóleo= 0,90 g/cm³) ?

1 g/cm³ → 100% submerso

0,60 g/cm³ → x

Para afundar completamente em água a densidade do corpo deve ser maior ou igual à da água.

x = 0,60 . 100

1 = 60% submerso

dcorpodlíquido

. 100 = % submersa

dcorpodlíquido

. 100 = 0,600,90 . 100 = 0,67 . 100 = 67 % submersa

Como o óleo tem densidade menor que a da água, a madeira afunda mais no óleo.

Porcentagem Submersa5


Densidade (d) X massa específica (ρ)

_______

_______

_______

Discutir as latas de refrigerante

ρ - densidade dos corpos maciços compostos por um único elemento.

d – densidade de qualquer corpo.

Um corpo de ferro pode boiar?

6


Provetas com gelo

_______

_______

dgelo= 0,90 g/cm³

A densidade do gelo é igual à da água?

Por que o gelo afunda?

Ampulheta

7


Unidades:

g/cm³

kg/m³ (SI)

d = mv

1 Kg = 1000 g

1 m = 100 cm

1 m2 = (100)2 cm2 = 104 cm2

1 m3 = (100)3 cm3 = 106 cm3

1 Kgm3 =

103g106 cm3 =

1 g103 cm3

1 Kgm3 = 10−3 g

cm3

1 g

cm3 = 103 Kgm3

8


Arquimedes (287 a.C. – 212 a.C)

Princípio de Arquimedes

Todo corpo mergulhado em um líquido recebe uma “impulsão” vertical,

para cima, igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.

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Empuxo

É a força vertical para cima atuante nos corpos imersos (total ou

parcialmente) em um fluido.

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O valor do Empuxo é igual ao peso do LÍQUIDO deslocado pelo corpo.

E = Pdeslocado = mdeslocado . g

d = mV → m = d . V

E = dlíquido . Vdeslocado . g (SI)

_______ Vdeslocado = Vcorpo

E = Pdeslocado (LÍQUIDO)

Unidades:

E → N

d → kg/m³

V → m³

g → 10 m/s²

11


Vdeslocado = Vsubmerso


Como determinar o empuxo em corpos que flutuam?

_______

P

E

P′

E′

Quais são as forças atuantes?

_______

12


Depois que o corpo estiver totalmente submerso, quanto mais fundo

maior a Pressão MAS O EMPUXO É O MESMO pois o volume de

líquido deslocado não muda.

_______

_______

Vsubmerso = Vcorpo = Vdeslocado


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Situações possíveis:

Peso > Empuxo

(dcorpo > dlíquido )

_____

_____

P

E

P

IN

Quando encosta no fundo do recipiente:

P = IN + E

E

Corpo que afunda:

P > EMUV Verticalbaixo

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Peso = Empuxo

_____ P

_____ P

(dcorpo = dlíquido)(dcorpo < dlíquido)

EE

Corpo que boia:

Equilíbrio

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Enquanto o corpo sai do líquido:

• Vdeslocado diminui

• E diminui até boiar (P = E)

Afundando ...

______

______

P

E

F

P + F > E

MUV Verticalbaixo

P

soltar:

E

E > P

MUV Verticalcima

Corpo que boia: (dcorpo < dlíquido)

(dcorpo < dlíquido)

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P (100 N)

TE P = T + E

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Represente as forças no bloco e escreva a equação de equilíbrio.


P (1 N)T

E

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P + T = E

Represente as forças na bola e escreva a equação de equilíbrio.

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