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FÍSICA
Arquimedes na Olimpíada Paulista
TARSO PAULO RODRIGUES
ESPECIAL PARA A FOLHA
Arquimedes (287-212
a.C.), filósofo, matemático e
inventor grego, nasceu e viveu na cidade-Estado de Siracusa, hoje Sicília. Ele é conhecido pela construção de
engenhosas invenções e descobertas, mas o fato/lenda
que marcou sua vida foi a solução encontrada para "o
problema da coroa".
Segundo relatos, o rei Hierão 2º de Siracusa encomendou uma coroa de ouro e,
quando lhe foi entregue, desconfiou que o esperto ourives havia substituído uma
porção de ouro por prata.
O rei, então, encarregou
Arquimedes de apresentar
uma solução, sem danificar a
coroa, para descobrir a suposta fraude. Conta-se que,
após um banho nas termas
públicas, o matemático teve
a idéia de como poderia resolver o problema e demonstrou seu entusiasmo correndo nu pelas ruas de Siracusa
e gritando: "Eureka! Eureka!" ("Achei! Achei!").
Ele percebeu que, quando
mergulhava seu corpo na
piscina, sentia-se mais leve,
como se o líquido estivesse
empurrando-o para cima.
O resultado encontrado
originou o princípio de Arquimedes, assim expresso:
"Todo corpo mergulhado em
um líquido em equilíbrio recebe a ação de uma força vertical ascendente, denominada empuxo, cujo módulo é
igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo".
A Olimpíada Paulista de
Física explorou o assunto.
Uma das questões afirmava
que uma balança era "zerada" com um recipiente vazio
colocado sobre seu prato.
Então despejou-se em seu
interior um volume de água
até o nível da saída lateral de
sua parede.
A balança passou a registrar um valor P1. Em
seguida, um bloco foi abandonado na superfície da água
que, antes de flutuar, deslocou certo volume V de água,
recolhido por outro recipiente abaixo da saída lateral. A balança passou a registrar um valor P2.
O exercício solicitava que
os candidatos analisassem
quatro afirmações e apontassem as corretas: I) P1 é
igual a P2, II) P1 é maior que
P2, III) o empuxo sobre o
bloco é igual ao peso da água
recolhida no recipiente e, finalmente, IV) P2 é igual ao
peso da água restante no recipiente acrescido do peso
do bloco.
Como o bloco flutua, o seu
peso é igual ao empuxo exercido pela água sobre ele. O
princípio de Arquimedes
afirma que o empuxo é igual
ao peso do líquido deslocado
pelo corpo, portanto, a introdução do bloco no recipiente
não altera a leitura da balança, ou seja, P1=P2.
Como P2 corresponde ao
peso da água restante mais o
peso do bloco, podemos concluir que estão corretas as
afirmações I, III e IV.
TARSO PAULO RODRIGUES é professor e
coordenador de física do Colégio Augusto Laranja e da Nova Escola
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