Hidrostática: Densidade, Empuxo e Pressão
A hidrostática é uma área muito específica de estudo e que abrange os cálculos referentes a líquidos em repouso. Entre os diversos conceitos que são necessários para compreender a hidrostática, os estudos de densidade, pressão, volume e empuxo são fundamentais.
A hidrostática parte do princípio de que uma força é aplicada em um corpo que se encontra sobre a água (ou outro fluído). Para entender como funciona essa reação, é preciso seguir uma série de padrões físicos.
Hidrostática – Densidade
Aqui fica fácil entender quando que um corpo flutuará, ficará em equilíbrio ou afundará em exposição a um fluído. Neste ponto, a conclusão é de que se a densidade do corpo for menor que a do fluido, o corpo flutuará. Se esses valores forem equivalentes, haverá equilíbrio. Se a densidade do corpo for maior que a densidade do fluido, o corpo acabará afundando.
Ai você pode ficar em dúvida sobre como obter o valor da densidade. Esse cálculo é relativamente simples. A densidade é igual a divisão da massa pelo volume. D = m/v.
Hidrostática – Pressão
Uma outra área importante de estudo da hidrostática, a pressão é um conceito que determina quais os níveis de pressão que os fluidos vão exercer. Você provavelmente já deve ter visto alguma reportagem que falou sobre a pressão ao nadar nas profundezas ou ao trabalho que os trabalhadores do petróleo precisam ter para fazer reparos nas profundezas do mar. Pois é, essa pressão é calculada com esse conceito.
Esse cálculo é um pouco mais complexo. A pressão será igual a uma multiplicação da densidade pela altura do líquido e a aceleração da gravidade. P = d.h.g.
O formato do local onde o fluido está, não terá influência. O importante é analisar a altura do local e a força da gravidade. Ao nível do mar e com latitude de 45º, a força da gravidade (g) é de 9,80665 m/s².
Hidrostática – Empuxo
O empuxo é a força que um fluido vai exercer sobre o corpo. O empuxo é muito comum nas praias, em que o mar exerce muita força e em alguns casos acaba conduzindo banhistas para o fundo. E ai vem uma curiosidade interessante: O mar tem mais empuxo que a água doce, isso ocorre pelo fato da água ser mais densa por causa dos sais. Com isso, também é mais fácil nadar no mar do que na água doce.
A lei do empuxo diz: “Todo corpo mergulhado num fluido recebe um impulso de baixo para cima igual ao peso do volume do fluido deslocado, por esse motivo, os corpos mais densos que a água, afundam, enquanto os menos densos flutuam”.
Com isso é possível concluir de que se a força do empuxo for maior que a força do peso, o corpo subirá. Se essas forças forem equivalentes, haverá equilíbrio, enquanto nos casos de empuxo com menor intensidade, o corpo acaba afundando.
Fórmula do empuxo: E = df . Vfd . g
Neste cálculo, E representa a força do empuxo, enquanto df significa a densidade do fluido e vdf o volume do fluido. G é a aceleração da gravidade.
Entendendo esses conceitos, você estará mais próximo de uma compreensão da hidrostática.
