Boiar na água
10 de julho, 2015 às 10:00 | Postado em Estática de Fluidos
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Fiz esta pergunta ao meu professor hoje na aula mas ele foi incapaz de me responder, nós estavamos falando sobre empuxo e eu perguntei porque, quando estamos na piscina, se inspirarmos até encher completamente o pulmão boiamos?
O empuxo máximo que nosso corpo pode sofrer quando completamente imerso em água depende do volume de nosso corpo. Para que nosso corpo flutue com parte dele fora da água (cabeça, pescoço, …) o empuxo máximo deve ter intensidade superior ao do peso do nosso corpo pois se tal acontece a imersão completa do corpo na água determina um empuxo suficientemente grande para lançar parte do corpo para fora da água.
Ao enchermos os pulmões com ar o volume de nossa caixa toráxica aumenta e quase não ganhamos peso pois a densidade do ar é muito pequena quando comparada com a densidade média de nosso corpo.
Portanto com os pulmões cheios de ar o empuxo máximo que nosso corpo pode sofrer é maior do que com os pulmões quase vazios pois o inflar dos pulmões aumenta nosso volume.
Por outro lado sabemos que um corpo flutua em água se a densidade média do corpo (razão entre a massa do corpo pelo seu volume) é inferior à densidade da água. Com os pulmões cheios de ar, dado que o volume de nosso corpo é maior do que com os pulmões quase vazios de ar, a densidade média de nosso corpo é menor do que a da água e então flutuamos.
Submarinos se valem de trocar a água nos seus tanques de lastro por ar, sem variar o volume do submergível, com o objetivo de diminuir a densidade média da embarcação abaixo da densidade da água e então flutuar com parte de seu volume acima da água.
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“Docendo discimus.” (Sêneca)
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Quero aproveitar esta pergunta para fazer outra talvez relacionada. Eu faço aulas de natação e pude constatar isso de flutuar ou afundar na piscina dependendo da quantidade de ar que tenho. Então soltei o ar e comecei a afundar bastante, até o fundo da piscina. o corpo não sobe mais sozinho, para subir tem que bater perna, por que isso acontece? o que o movimento de bater pernas tem que faz o corpo subir?
O corpo somente voltaria a subir se enchesses os pulmões com ar, aumentando então o empuxo hidrostático.
Ao bater as pernas ou movimentar os braços convenientemente, produzes um empuxo hidrodinâmico que se dirigido para cima, empurra o corpo para cima.