Série "Ideias Geniais"

Durante esta semana, vou postar aqui os principais teoremas, leis e princípios de todos os tempos.

Os textos aqui apresentados serão extraídos do livro "Idéias Geniais", de Surendra Verma.

Começo esta série com o Princípio de Arquimedes. Este princípio é datado do século III a.C. em Siracusa, uma Cidade-Estado grega, na Sicília.

A ideia se resume em "um corpo totalmente imerso em um fluido experimenta uma perda aparente de peso igual ao peso do fluido que esse corpo desloca."

Hierão, rei tirano de Siracusa, propôs um desafio ao grande matemático Arquimedes. Ele conseguiria confirmar a suspeita do rei de que a nova coroa feita por seu ourives não era de ouro puro, mas sim de uma liga de ouro mais prata, que seria mais barata e mais leve?

Diz a História que Arquimedes analisou o problema numa banheira. Observou duas coisas. A primeira foi de que a água subiu quando ele entrou na banheira, pois seu corpo tinha tomado o lugar de parte da água. A segunda foi que ele sentia-se mais leves conforme o corpo afundava na água. Sua mente brilhante conectou as duas observações.Ele se sentia mais leve porque seu corpo deslocava água: quanto mais água ele deslocava, mais leve se sentia.

Conseguiu a resposta que Hierão desejava. Comparada com uma massa igual de ouro puro, a coroa ocuparia mais espaço se contivesse prata, uma vez que a prata era menos densa. Embora o ouro puro e uma coroa de liga de ouro e prata tivessem a mesma massa no ar, a coroa falsa iria pesar perceptivelmente menos que outra de ouro na água, já que, como deslocaria mais água, sua perda de peso seria maior. Só se a coroa fosse feita de ouro puro, ela e o ouro pesaria o mesmo dentro da água.

Segundo a lenda, o grande homem, entusiasmado com sua descoberta, saltou de sua banheira e correu nu pelas ruas, gritando "Eureca!" ("Eu encontrei!"). Testes provaram que o ouro realmente fora adulterado.

Um desses fatos podem ser comprovado quando entramos em uma piscina. Ao entrar na piscina, nos sentimos mais leve do que fora dela.

Isso é devido a uma força vertical para cima exercida pela água, chamada de Empuxo.  O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso, causa o efeito de leveza no caso da piscina. A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N).

Fonte:

• Surendra Verma, Idéias Geniais: os principais teoremas, teorias, leis e princípios científicos de todos os tempos. 2 ed. Belo Horizonte: Ed. Gutenberg, 2012.
• http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrostatica/empuxo.php. Acesso em 30-Jun-2014