1 litro de ar consegue sustentar quanto peso na água salgada sem afundar ?
Alguém sabe me dizer a relação de flutuabilidade entre o ar e peso na água salgada ? Uma bóia de plástico com 1 litro de ar consegue sustentar quanto de peso ? A relação é linear ou exponencial ? 10 litros de ar conseguem sustentar quantos kilos na água ?
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Aqui, o empuxo é a força que te interessa - uma força para cima proporcionada pelas leves diferenças de pressões sobre um corpo mergulhado num fluido.
Para calculá-lo, lembre-se de que o empuxo equivale ao peso do volume do fluido deslocado.
Dessa forma, temos grandezas diretamente proporcionais e uma relação linear: mais volume, mais força.
Uma bexiga de um litro, se mergulhada na água por completo, sofrerá um empuxo equivalente ao peso desse litro de água, isto é, o de 1 kg.
Para dar certo, considere não só o volume de ar, considere também o volume do que estiver sendo suspenso - pois sobre esse também há empuxo. Além disso, a capacidade máxima de sustentação deve incluir o peso do ar e de tudo o que for mergulhado.
Finalmente, numa simples análise de densidade, tome a massa total do conjunto e divida pelo seu volume total. A geringonça vai flutuar se o quociente encontrado for menor que a densidade do líquido.
Mas cuidado com as unidade antes de comparar!
Se seu fluido for água, a densidade é de 1 kg/L = 1 g/mL = 1 tonelada/m³. Mas a água salgada contém o peso do sal dissolvido nela, então, o peso do volume que for deslocado aumenta. Por exemplo, num copo de 250 ml de água (250 g) você adiciona 50 g de sal; a densidade (massa dividido por volume) vai de 1,0 g/ml para 1,2 g/ml. Por isso é que, depois que vc põe sal num copo d'água, um ovo pode flutuar - o que não aconteceria se houvesse só água.
Outro modo é você adicionar aos 10 litros de ar o volume do resto que for suspenso. O volume total que você encontrar corresponderá a um peso de água salgada o qual você deve comparar numa balança com os equipamentos todos. Eles devem ser mais leves para flutuarem.
Para que qualquer coisa flutue o peso deve ser igual ao empuxo.
P = E
O empuxo é dado por.
P = ugV
u = densidade do líquido que o corpo esta imerso
g = aceleração da gravidade
V = volume do líquido deslocado.
Assim vc percebe que não depende do ar a flutuabilidade(claro,desde que o mesmo ar atmosférico esteja na bóia).
Se toda a bóia estiver submersa, então o volume será máximo e por consequência o empuxo também suportanto um peso maior.
Mais sobre empuxo:
http://www.brasilescola.com/fisica/empuxo.htm
http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/...
Espero que ajude
Flw