Decida
O que diz o princípio de Arquimedes sobre um barco flutuando?
A lição em palavras simples
- Peso para baixo
- Tudo a bordo tem peso: casco, motor, quilha, água, combustível, tripulação.
- Todo esse peso age como se puxasse para baixo por um único ponto, o centro de gravidade, chamado G.
- Quando você move, acrescenta ou retira peso, G também se move.
- Peso colocado embaixo mantém G baixo.
- Empuxo para cima
- A água empurra para cima a parte submersa do casco. Essa força é o empuxo.
- O princípio de Arquimedes diz que essa força é igual ao peso da água que o casco desloca.
- O barco afunda até essa água pesar exatamente o mesmo que ele.
- O peso do barco é chamado de deslocamento.
- O centro de carena
- O empuxo age como se empurrasse para cima por um único ponto, o centro de carena, chamado B.
- B é o centro da forma submersa do casco.
- Quando essa forma muda, B se move.
- Aprumado e em repouso
- Um barco aprumado, sem inclinação para os lados, e em repouso flutua com G e B na mesma linha vertical.
- O peso puxa para baixo, o empuxo empurra para cima e as forças se equilibram.
- Se você acrescenta peso, o barco afunda um pouco até o empuxo voltar a equilibrá-lo.
- Por isso, um barco carregado fica mais baixo e tem menos borda livre, a altura da borda do convés acima da água.
- Água salgada e doce
- A água salgada é mais densa que a água doce.
- Um barco precisa deslocar menos água salgada para flutuar.
- Por isso, quando passa a motor do mar para um rio ou lago, fica um pouco mais submerso, com cerca de 2–3 % mais volume debaixo d'água.
Dados-chave
- Arquimedes
- Empuxo = peso da água deslocada
- Flutuação
- Deslocamento (peso do barco) = empuxo
- Água do mar
- Cerca de 1,025 t por m³
- Água doce
- Cerca de 1,000 t por m³: o barco fica um pouco mais submerso
Pontos-chave
- G é o ponto onde todo o peso age; ele se move quando o peso se move.
- B é o centro da forma submersa; o empuxo age para cima por esse ponto.
- Flutuando em repouso, o peso do barco é igual ao peso da água deslocada.
- Aprumado e parado, o barco tem G e B na mesma linha vertical.
- Mais carga significa um barco mais submerso e menos borda livre.
Verifique o que você leu
O que é o centro de carena, B?
Verdadeiro ou falso?
Decida cada frase antes de ver a resposta.
G e B são pontos fixos marcados pelo fabricante.
B é o centro da forma submersa; o empuxo age para cima por esse ponto.
Mais carga significa um barco mais submerso e menos borda livre.
Um barco pesado flutua porque é feito de materiais leves.
Caso prático e dicas de prova
Situação
Depois de embarcar amigos e mantimentos, a faixa da linha-d'água do seu veleiro fica submersa e a borda livre diminui muito. Um amigo sugere colocar tudo no teto da cabine. Isso resolve?
Ver a resposta
Não. O peso extra exige mais água deslocada, então o barco fica mais submerso. Colocar mantimentos no teto da cabine não retira peso; eleva G. B é o centro da nova forma submersa. Mantenha mantimentos pesados embaixo e no centro, confira o limite de carga e retire o excesso.
Dicas de prova
- Arquimedes: o empuxo é igual ao peso da água deslocada.
- G = centro de gravidade (peso para baixo). B = centro de carena (empuxo para cima).
- Aprumado e em repouso: peso = empuxo, com G e B na mesma vertical.
- A água doce é menos densa que a água do mar: o barco fica mais submerso.