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A Mágica da Flutuação dos Barcos para Crianças

1O Segredo do Deslocamento de Água

Você já notou como o nível da água sobe quando você entra na banheira? Isso se chama deslocamento! Quando um barco fica no oceano, seu casco pesado empurra a água para abrir espaço para si mesmo. A ciência nos diz que a água não gosta de ser movida, então ela empurra de volta com uma força para cima. Se um barco conseguir deslocar um peso de água igual ao seu próprio peso, ele ficará bem na superfície. É por isso que até um enorme navio de cruzeiro pesando mais de 200.000 toneladas consegue deslizar pelas ondas sem afundar!

2Arquimedes e a Coroa de Ouro

A descoberta da flutuabilidade remonta a mais de 2.000 anos, a um cientista grego antigo chamado Arquimedes. Diz a lenda que ele descobriu essa "mágica da flutuação" enquanto tomava banho! Ele percebeu que o empurrão para cima, que agora chamamos de força de empuxo, é exatamente igual ao peso do líquido que o objeto move. Os engenheiros de hoje usam essa matemática para projetar navios feitos de aço pesado. Ao tornar a parte de baixo do barco — o casco — bem larga e funda, eles garantem que o navio mova água suficiente para criar o enorme empurrão para cima necessário para manter o metal pesado no ar.

3Por Que o Formato é Mais Importante que o Peso

Você pode pensar que coisas pesadas sempre afundam, mas o segredo está na densidade e no ar. Um bloco sólido de aço afunda como uma pedra porque é muito denso e pequeno, então não desloca muita água. No entanto, se você martelar esse mesmo aço em um formato de tigela grande e oca, ele se transforma em um barco! Como o barco é oco, ele é preenchido principalmente com ar leve. Isso faz com que a "densidade média" de todo o navio seja muito menor do que a da água ao redor. Como ele ocupa muito espaço, ele desloca uma quantidade enorme de água, criando a poderosa força de empuxo que mantém tudo, desde pequenos veleiros de brinquedo até gigantescos petroleiros, flutuando.

Transcrição do Vídeo

Introdução

Você já viu um navio enorme e pesado ou até mesmo um barquinho de brinquedo flutuar tão facilmente na água e se perguntou como ele não afunda? Não é só por ser leve; é por causa de um truque científico especial chamado flutuabilidade! Flutuabilidade é o empurrão para cima que a água dá em tudo o que é colocado nela. Os barcos são projetados para empurrar para longe, ou 'deslocar', muita água.

Fatos Principais

Você sabia que um barco flutua se o empurrão para cima da água, chamado força de empuxo, for igual ou maior que o peso do barco que o puxa para baixo? Este é o princípio de Arquimedes! Você também sabia que, embora um navio seja feito de metal pesado, seu formato oco o ajuda a deslocar uma enorme quantidade de água, e o peso dessa água deslocada é exatamente o que empurra o navio para cima?

Pense Nisso

Por que uma pedrinha pequena e pesada afunda, mas um navio gigante e pesado flutua?

A Resposta

Uma pedrinha pequena afunda porque é muito densa e não consegue deslocar água suficiente para criar uma força de empuxo para cima igual ao seu peso. Um navio gigante, mesmo sendo pesado, tem um formato grande e oco que desloca uma quantidade enorme de água. O peso dessa água deslocada cria uma poderosa força de empuxo, empurrando o navio para cima e permitindo que ele flutue.

Perguntas Frequentes

O que é flutuabilidade em termos simples?

Flutuabilidade é o empurrão invisível para cima que a água (ou qualquer líquido) dá nos objetos colocados dentro dela. Ela age como um impulso ascendente que luta contra a gravidade, que é a força que tenta puxar o objeto para o fundo.

Um barco feito de concreto pesado pode realmente flutuar?

Sim, pode! Desde que o barco de concreto seja moldado como uma tigela oca e seja grande o suficiente para deslocar um peso de água igual ao seu próprio peso, ele flutuará perfeitamente. Engenheiros já fizeram até corridas usando canoas feitas inteiramente de concreto!

Por que um barco afunda se abrir um buraco no fundo?

Um barco flutua porque é cheio de ar leve, o que o ajuda a ser menos denso que a água. Quando um buraco aparece, a água corre para dentro e substitui o ar, tornando o barco muito mais pesado e denso até que ele não consiga mais deslocar água suficiente para se manter à tona.

Quem foi Arquimedes?

Arquimedes foi um famoso cientista e matemático da Grécia Antiga que viveu há cerca de 2.300 anos. Ele é creditado pela descoberta da lei da flutuabilidade, que explica exatamente quanta força para cima a água fornece a qualquer objeto.

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