Tópico: Experiência contraria lei de Arquimedes

[APODman]

Experiência contraria lei de Arquimedes

SALVADOR NOGUEIRA
DA REPORTAGEM LOCAL

"Eureca! Eureca!", gritou Arquimedes (287-212 a.C.), saindo aos pulos de sua banheira. Num lance inspirado, ele julgou ter compreendido uma lei fundamental da natureza que poderia ajudá-lo a sair de uma enrascada com o rei de Siracusa. Na época, funcionou. Mas agora, mais de 20 séculos depois, um quarteto de cientistas do Instituto Weizmann, em Israel, oferece uma seca resposta ao geômetra grego: "Eureca" uma ova. Ao que tudo indica, a lei de Arquimedes não é tão correta assim.

O problema do velho matemático é mais do que conhecido. Certa vez, o rei Heron havia contratado um ourives para fazer-lhe uma coroa. Quando a recebeu, ela tinha o mesmo volume que o ouro originalmente fornecido para o trabalho, mas o monarca estava desconfiado de que o artesão havia misturado prata a ouro e feito uma coroa com o volume indicado, mas surrupiado parte da valiosa matéria-prima para si. O problema de Arquimedes: como comprovar a suspeita de fraude?

O sábio grego se debateu com o problema por um bom tempo. E a solução só lhe ocorreu ao entrar na banheira para tomar banho. Ao submergir seu corpo, notou que a água subiu e transbordou. Pensou que o efeito fosse proporcional à massa do objeto sendo submerso -ou seja, seu próprio corpo. Testou submergindo iguais volumes de ouro e de prata. De fato, o ouro, mais pesado, fazia transbordar mais água que a prata. Aí estava a resposta ao desafio imposto pelo rei. Nada mau, para um pensamento de banheira.

Mas essa lei nem sempre funciona. É o que acabam de constatar Gregory Falkovich e colegas, do Departamento de Física de Sistemas Complexos do Instituto Weizmann. "Segundo a lei de Arquimedes, a massa de líquido deslocada por um objeto é igual à massa do objeto", escreve o quarteto, numa comunicação breve publicada na última edição da revista científica britânica "Nature" (www.nature.com). Mas não é bem o que acontece, por exemplo, com partículas mergulhadas em água perturbada por ondas.
Os cientistas experimentaram com pequenos globos e partículas de teflon, um material que é hidrofóbico (tem repulsa a água), e com estruturas semelhantes feitas de vidro, que é hidrofílico (tem afinidade com a água). O que eles notaram é que, dependendo do tipo de material, uma mesma massa pode deslocar mais ou menos água -uma clara violação da lei do empuxo de Arquimedes.

Tensão superficial
O efeito se dá por conta de um fenômeno conhecido como tensão superficial. Acontece que as moléculas de água têm a forma de um "V", com o átomo de oxigênio no vértice e os átomos de hidrogênio nas pontas. Isso faz com que a parte de cima da molécula tenha uma carga elétrica positiva (o lado dos hidrogênios), e o outro, negativa (o oxigênio). Como os opostos se atraem, as moléculas se arranjam entre si de forma a criar uma certa resistência extra para qualquer coisa que tente separá-las, como uma bolinha tentando irromper pela superfície da água. A essa resistência dá-se o nome de tensão superficial.

Acontece que ela parece se apresentar mais ou menos intensa, caso o objeto a ser afundado seja hidrofílico ou hidrofóbico. Quando os cientistas usaram partículas de teflon, hidrofóbicas, ela teve mais dificuldades ao lidar com a tensão superficial e acabou deslocando menos água do que sua massa equivalente. Já uma partícula de vidro, hidrofílica, sofreu menos para vencer a tensão superficial e afundou mais. Deslocou mais água do que sua própria massa.

Atualidade
Claro, esse experimento não teve como objetivo meramente desmoralizar o pobre Arquimedes.
Segundo os cientistas, entender exatamente essa dinâmica pode ajudar em problemas mais mundanos -alguns deles até parecem versões atuais do dilema do geômetra grego. Por exemplo, os pesquisadores sugerem que esse tipo de pesquisa pode ajudar a prever de que maneira manchas resultantes de vazamento de petróleo podem se espalhar no mar.
E, de toda forma, a lei de Arquimedes continua firme e forte no que diz respeito a prever de forma genérica o que acontece quando se submerge um objeto maciço na água. O espírito do rei Heron pode voltar a descansar: a despeito das pequenas violações à lei do empuxo, é certo que o artesão teve o que merecia.

fonte: http://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2506200501.htm


[ ]´s

[Snake]

Criacionistas: "tá vendo, não dá pra confiar nos cientistas, eles mudam as leis o tempo todo"

[Rodion]

darwinismo diferente de eugenia.

[Quasar]

"Segundo a lei de Arquimedes, a massa de líquido deslocada por um objeto é igual à massa do objeto"

Só não entendi uma coisa, a lei de Arquimedes trata da massa ou do volume?

Tipo se eu mergulhar um objeto de ouro na água com volume de 10cm cúbicos e outro de plástico com os mesmos 10cm cúbicos o volume deslocado vai ser de 10cm para ambos, mesmo o ouro tendo uma massa bem maior que o plástico.

No caso a massa deslocada determinaria somente a diferença do empuxo resultante certo?
Ou seja o que que afunda e o que flutua.

[Südenbauer]

Só não entendi uma coisa, a lei de Arquimedes trata da massa ou do volume?

Volume.

[Quasar]

Só não entendi uma coisa, a lei de Arquimedes trata da massa ou do volume?

Volume.

É que no artigo só se fala em massa, sugerindo que um objeto de maior massa e mesmo volume que outro deslocaria um volume maior de água.

[Esperto]

"Segundo a lei de Arquimedes, a massa de líquido deslocada por um objeto é igual à massa do objeto"

Só não entendi uma coisa, a lei de Arquimedes trata da massa ou do volume?

Tipo se eu mergulhar um objeto de ouro na água com volume de 10cm cúbicos e outro de plástico com os mesmos 10cm cúbicos o volume deslocado vai ser de 10cm para ambos, mesmo o ouro tendo uma massa bem maior que o plástico.

No caso a massa deslocada determinaria somente a diferença do empuxo resultante certo?
Ou seja o que que afunda e o que flutua.

volume e massa, depende se o objeto flutua ou nao, se flutua a massa deslocada é igual a massa do objeto, se nao flutua os volumes sao iguais, e aí se tira a densidade, o que arquimedes encontrou foi uma maneira de se achar o volume de um objeto irregular, o volume de uma caixa é fácil saber, mas de, por exemplo, uma chave de fenda, fica mais complicado, e o que ele queria saber era se a cora tinha sido feita de ouro ou uma mistura de ouro e prata, e como eles sabiam o peso da cora, bastava saber seu volume pra saber sua densidade e comparar com a do ouro...

[Südenbauer]

Putz, minhas aulas de Física são umas merdas mesmo.

[Quasar]

"Segundo a lei de Arquimedes, a massa de líquido deslocada por um objeto é igual à massa do objeto"

Só não entendi uma coisa, a lei de Arquimedes trata da massa ou do volume?

Tipo se eu mergulhar um objeto de ouro na água com volume de 10cm cúbicos e outro de plástico com os mesmos 10cm cúbicos o volume deslocado vai ser de 10cm para ambos, mesmo o ouro tendo uma massa bem maior que o plástico.

No caso a massa deslocada determinaria somente a diferença do empuxo resultante certo?
Ou seja o que que afunda e o que flutua.

volume e massa, depende se o objeto flutua ou nao, se flutua a massa deslocada é igual a massa do objeto, se nao flutua os volumes sao iguais, e aí se tira a densidade, o que arquimedes encontrou foi uma maneira de se achar o volume de um objeto irregular, o volume de uma caixa é fácil saber, mas de, por exemplo, uma chave de fenda, fica mais complicado, e o que ele queria saber era se a cora tinha sido feita de ouro ou uma mistura de ouro e prata, e como eles sabiam o peso da cora, bastava saber seu volume pra saber sua densidade e comparar com a do ouro...

Sim sim, isso eu sei, mas do jeito que está na abertura do tópico alguém pode ser induzido a pensar que uma chave de fenta de outro deslocaria mais água do que uma chave de fenda comum de ferro com plástico (as duas de mesmo volume)