Aula - A força de empuxo.

Segundo o princípio fundamental da hidrostática a pressão aumenta com a profundidade. Logo, para um corpo mergulhado num fluído a parte de baixo sofre uma pressão maior que a de cima:

Isto dá origem a uma força resultante para cima, na vertical, que Arquimedes chamou de Força de Empuxo. Assim, ao contrário do que afirma o senso comum, ao cair na água você é empurrado por ela para a superfície e não para o fundo.

Exercício - Segunda Lei de Kepler.

As leis de Kepler descrevem a cinemática do movimento dos planetas em torno de uma estrela. Abra a animação. Clique em "Click to begin" para começar e em "start" para rodar a animação.

A segunda lei de Kepler afirma que um planeta ao percorrer sua órbita cobre áreas iguais em intervalos de tempo iguais. Entendendo por "área" aquela que um raio que une o planeta à estrela varre naquele intervalo de tempo.A animação mostra um planeta em órbita. Na parte de baixo existe um controle para regular a excentricidade da órbita (Eccentricity). A excentricidade mede o "achatamento" da elipse. Quanto mais chata, mais excêntrica é a elipse. Se a excentricidade é zero a elipse degenera num círculo. Do lado direito temos a variação da energia cinética do planeta no tempo, em vermelho. Em azul temos a variação da energia potencial. Em amarelo a energia mecânica.

Na animação coloque a excentricidade em "zero". Observe que a órbita é circular. O módulo do vetor velocidade do planeta é constante e a estrela está no centro da órbita. Repare que a seta vermelha sobre o planeta (representa o vetor velocidade) não muda de tamanho. As áreas descritas pelo planeta estão em amarelo. São marcadas sempre em intervalos de tempo iguais. Note também que as energias não variam.

Coloque agora a excentricidade em "0,5". Observe que a a órbita é uma elipse e a estrela está num dos focos. O módulo do vetor velocidade do planeta varia ( repare na seta vermelha ). Como a distância do planeta à estrela varia o planeta acelera quando está mais próximo e desacelera quando está mais longe da estrela, em obediência à segunda Lei de Kepler. Note que as energias cinética e potencial do planeta variam mas a energia mecânica permanece constante.

Abra a animação. Coloque agora a excentricidade em "0,9". Observe que a órbita se tornou mais excêntrica ainda. Repare como a variação da velocidade aumenta. O planeta tem grande velocidade quando está próximo da estrela e desacelera para um mínimo quando ocupa o ponto mais afastado da órbita.

Aula - Princípio de Arquimedes.

Uma colher de sopa feita de aço, se jogada na água, afunda. Um navio também é feito de aço (e de muito mais aço) mas ele não afunda. Explique!!

Quando imersos em um fluído certos corpos afundam, outros flutuam em equilíbrio dentro do fluído, outros ainda sobem para a superfície. Foi para dar uma explicação desse comportamento que Arquimedes enunciou o seu princípio: