sábado, 15 de dezembro de 2012

Resposta ao problema científico do mês de novembro


Porque é que os navios flutuam apesar de pesarem toneladas?

Recordemos Arquimedes, o grande matemático da antiguidade, cujo famoso princípio determina que, quando um corpo flutua, a força de impulsão é igual ao peso da água deslocada.
Impulsão = Peso(do navio no ar) – Peso(do navio na água)
Impulsão = Peso (do volume de líquido deslocado)


Arquimedes terá chegado a esta conclusão durante o banho e diz-se que ficou tão entusiasmado com esta grande descoberta que saiu da banheira e desatou a correr nu pelas ruas da cidade, gritando “EUREKA”.
 Um barco de aço é muito pesado e previsivelmente afundar-se-ia. E se fosse apenas um pedaço de aço com o mesmo peso  afundar-se-ia sem dúvida antes que Arquimedes pudesse gritar “EUREKA”. Mas imaginemos que o barco pesa 1000 toneladas e entre lentamente na água – assim que tiver deslocado 1000 toneladas de água, irá flutuar se não estiver submerso.
Para que não se afunde o barco deve ter a forma certa. Se deitar uma tábua de madeira ao mar, ela flutua porque o ar contido entre as fibras da madeira torna a plana menos densa do que a água. Devido à sua forma, um barco contém muito ar. Portanto, se calcular a densidade média do volume de ar contido no casco e no aço verá que o barco tem uma densidade surpreendentemente pequena e que flutua. É claro que, se o barco tiver uma fenda, a densidade muda subitamente e, quando é  maior do que a da água que o rodeia, o barco afunda-se.