Fluidos
Flutuar na água
Observe a rolha leve subir — a flutuabilidade equilibra o peso quando volume suficiente está submerso.
Flutuar na água — simulação interativa de Fluidos. Observe a rolha leve subir — a flutuabilidade equilibra o peso quando volume suficiente está submerso. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Flutuação
Um objeto flutua quando a força de flutuação para cima iguala seu peso. O volume submerso se ajusta até alcançar o equilíbrio.
Princípio de Arquimedes: a força de flutuação iguala o peso do fluido deslocado. Uma rolha leve sobe até que há suficiente volume sob a água para sustentar seu peso.
- F_b = ρ_fluid · V_sub · g
- Flutuação: F_b = mg
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Uma rolha flutua na água. Se você usar uma rolha mais pesada e do mesmo tamanho, como mudará a força de empuxo que a sustenta?
Previsões para pesar
- A força de empuxo aumenta para corresponder ao peso maior.
- A força de empuxo permanece a mesma, não importa a massa.
- A força de empuxo diminui porque a rolha fica mais baixa.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Massa de cortiça m (kg)
O que você mede:
- Fração submersa
- Força de empuxo F_b (N)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição de flutuação de fluido e pressione Redefinir. Uma rolha flutua na superfície da água.
- Ative a sonda de força flutuante na rolha.
- Defina a massa da rolha para cada ensaio, deixe-a estabilizar e registe a fracção submersa e a leitura da força de empuxo.
Equação governante
Princípio de Arquimedes — F_b = ρ·V·g
A força de empuxo sobre um objeto submerso (ou flutuante) é igual ao peso do fluido que ele desloca. No equilíbrio, a força de empuxo de um objeto flutuante equilibra exatamente seu peso – é por isso que suas duas colunas devem corresponder.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para cada teste, calcule m·g usando g = 9.8 m/s² e compare com a leitura da força de empuxo.
- Explique por que a força de empuxo de um objeto flutuante é sempre igual ao seu peso, independentemente de quanto dele está submerso.
Onde isso aparece além do laboratório
- Se você continuasse adicionando massa à rolha, em que ponto ela pararia de flutuar e afundaria? O que deveria ser verdade sobre a força de empuxo nesse ponto?
- Um bloco de aço afunda, mas um navio de aço flutua. Usando o princípio de Arquimedes, explique como a forma – e não o material – torna isso possível.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Qual é maior?
- Aumente a massa
- Capture a flutuação
- Abra os dados
- Explique sua evidência
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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