Submarino
E agora, finalmente, vamos entender qual o truque físico que está por trás da movimentação vertical dos submarinos!
Quando um submarino precisa emergir, isto é, subir até a superfície, é necessário que o empuxo seja maior que o peso dele, certo? Já quando ele quer submergir até o fundo do mar, é necessário que o empuxo seja menor que o peso. Agora temos um problema: sabemos que o empuxo depende do volume de líquido que o submarino desloca, mas, se o submarino é feito de metal, como vamos variar o volume dele? Bem, não vamos! A ideia vai ser variar o peso do próprio submarino conforme a necessidade. Mas, como isso é feito? Através de tanques, que absorvem ou expulsam água de dentro do submarino! O submarino consegue regular sua densidade através desse controle, deixando-a maior ou menor em relação à água. Desta maneira, ele consegue ir do fundo do mar até a superfície apenas utilizando a Física, sem precisar de nenhum motor ligado!
Crocodilo
Um fato surpreendente é que os crocodilos (sim, os animais!) utilizam a mesma ideia que os submarinos para se esconder de suas presas. Vamos entender: quando os crocodilos querem caçar, eles engolem algumas pedras, aumentando, assim, o seu peso e, consequentemente, sua densidade. Fazendo isso, eles afundam e conseguem se movimentar em baixo da linha de água, evitando que suas presas os vejam antes do ataque. Cientistas já encontraram mais de 4 kg de pedras dentro de crocodilos grandes. Não é genial? Só a Física mesmo para encontrar algo em comum entre os crocodilos e os submarinos.
Balonismo
Alguma vez você já notou que existe uma chama nos balões? Você sabe para que ela serve? Ela simplesmente é responsável por fazer os balões levantarem voo! Essa chama serve para esquentar o ar que existe dentro do balão, tornando-o menos denso que o ar da atmosfera. Como consequência dessa diminuição de densidade, a força peso do balão se torna menor do que o empuxo gerado pelo ar atmosférico. Como a força empuxo age na vertical para cima, o balão levanta voo!
Vale relembrar! A força de empuxo que um objeto sofre quando inserido em um fluido, depende do volume do objeto, não de sua massa!
Experimento: Hidrostática na Prática na sua casa
Antes de finalizarmos nosso estudo sobre a Hidrostática, vamos propor um desafio bem simples para você! Você só vai precisar de uma folha de papel e um copo. Não faça isso perto do seu computador!
A primeira coisa que você deve fazer é encher o copo de água e cobrir a abertura dele com o pedaço de papel. Em seguida, vire o copo de cabeça para baixo. O papel ficou grudado na boca do copo? Muito massa, não é?
Isso acontece porque a pressão atmosférica é maior que a pressão da coluna de água. O ar atmosférico faz uma força vertical para cima, sustentando o papel.
Para saber mais, veja também:
- Introdução à Hidrostática e Estudo da Pressão
- Pressão Atmosférica e o Experimento de Torricelli
- Densidade e Massa Específica
- Pressão Hidrostática (Lei de Stevin)
- Vasos Comunicantes e Líquidos Imiscíveis
- Teorema de Pascal e Elevador Hidráulico
- Estudo do Empuxo e o Teorema de Arquimedes
- Peso Aparente e Flutuação