Por favor, alguém poderia me responder detalhadamente essa pergunta?
Por que um prego afunda e um navio não?
precisa ser detalhado porque é pra um trabalho de fisica, tenho que apresentar um slide com essa pergunta para a turma e para o professor. Tem a ver com um simbolo "E >" Empuxo eu acho...
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Você já parou para pensar como é possível que um barco feito de aço possa flutuar, mas um pequeno prego afunde na água? A resposta para essa pergunta encontra-se na definição de densidade. Um material apenas flutuará sobre outro se sua densidade for menor. Se um material for mais denso que o outro, ele afundará.
A densidade pode ser definida como a massa por unidade de volume de uma substância a uma dada pressão e temperatura:
densidade = massa
volume
Assim, para que um material flutue na água, não depende do “peso”, ou melhor, da massa, mas sim da distribuição da massa pelo volume ocupado, isto é, da densidade. Quanto mais distribuída estiver a massa, ou seja, quanto maior for o seu volume, menos denso será o objeto e ele flutuará.
Outro aspecto relacionado a esse fator é o deslocamento da água. Quando um objeto flutua, ele como que “empurra” determinada quantidade de água para fora. Essa água deslocada tem exatamente a mesma massa do objeto que está flutuando. Se o objeto pesar mais do que a quantidade de água que desloca, ele afundará.
Para você entender, vamos dar dois exemplos. Primeiro pense em um barquinho feito de papel alumínio. Se você colocá-lo sobre a água, ele flutuará, pois a sua densidade é menor que a da água e sua massa está distribuída em um volume grande que desloca uma quantidade de água que tem a mesma massa que ele.
Agora imagine que você pegue esse barquinho e amasse-o bem, formando uma bola de papel de alumínio sem nenhum ar dentro. O que acontecerá se você colocá-la na água? Essa bolinha afundará! Por que isso acontece? Não é por causa da massa, pois tanto o barquinho quanto a bolinha “pesam” o mesmo. Na verdade, isso acontece porque na bolinha a massa está menos distribuída, ou seja, ocupa um volume menor. Assim, sua densidade fica maior e, ao ser colocada na água, desloca uma quantidade menor de água que não é menor que o seu peso, por isso, ela afunda.
Experimento para demonstrar que não é a massa, mas sim a densidade que influencia se um objeto flutuará ou não
O segundo exemplo você poderá comprovar na próxima vez que for nadar em uma piscina. Se você ficar deitado, o seu corpo flutuará sobre a água; mas se você ficar reto, “de pé”, sobre a água, seu corpo afundará.
Isso acontece pelo mesmo motivo explicado anteriormente para o barco e a bolinha feitos de papel de alumínio. Quando o corpo está deitado, a massa está distribuída em um volume maior, ficando com uma densidade menor que a da água, por isso consegue deslocar uma massa de água igual à do corpo.
Mas quando se está na vertical, a massa fica concentrada nos pés. Assim, a densidade fica maior, há um menor deslocamento de água e o corpo afunda.
A densidade pode ser definida como a massa por unidade de volume de uma substância a uma dada pressão e temperatura:
densidade = massa
volume
Assim, para que um material flutue na água, não depende do “peso”, ou melhor, da massa, mas sim da distribuição da massa pelo volume ocupado, isto é, da densidade. Quanto mais distribuída estiver a massa, ou seja, quanto maior for o seu volume, menos denso será o objeto e ele flutuará.
Outro aspecto relacionado a esse fator é o deslocamento da água. Quando um objeto flutua, ele como que “empurra” determinada quantidade de água para fora. Essa água deslocada tem exatamente a mesma massa do objeto que está flutuando. Se o objeto pesar mais do que a quantidade de água que desloca, ele afundará.
Para você entender, vamos dar dois exemplos. Primeiro pense em um barquinho feito de papel alumínio. Se você colocá-lo sobre a água, ele flutuará, pois a sua densidade é menor que a da água e sua massa está distribuída em um volume grande que desloca uma quantidade de água que tem a mesma massa que ele.
Agora imagine que você pegue esse barquinho e amasse-o bem, formando uma bola de papel de alumínio sem nenhum ar dentro. O que acontecerá se você colocá-la na água? Essa bolinha afundará! Por que isso acontece? Não é por causa da massa, pois tanto o barquinho quanto a bolinha “pesam” o mesmo. Na verdade, isso acontece porque na bolinha a massa está menos distribuída, ou seja, ocupa um volume menor. Assim, sua densidade fica maior e, ao ser colocada na água, desloca uma quantidade menor de água que não é menor que o seu peso, por isso, ela afunda.
Experimento para demonstrar que não é a massa, mas sim a densidade que influencia se um objeto flutuará ou não
O segundo exemplo você poderá comprovar na próxima vez que for nadar em uma piscina. Se você ficar deitado, o seu corpo flutuará sobre a água; mas se você ficar reto, “de pé”, sobre a água, seu corpo afundará.
Isso acontece pelo mesmo motivo explicado anteriormente para o barco e a bolinha feitos de papel de alumínio. Quando o corpo está deitado, a massa está distribuída em um volume maior, ficando com uma densidade menor que a da água, por isso consegue deslocar uma massa de água igual à do corpo.
Mas quando se está na vertical, a massa fica concentrada nos pés. Assim, a densidade fica maior, há um menor deslocamento de água e o corpo afunda.
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