Explore an adult male reference body in 3D. Reveal 14 anatomical systems, search thousands of named structures, isolate organs, and pull 2,209 modeled pieces apart to see how the body is organized.
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Tanque de Empuxo de Arquimedes
Sobre esta simulação
O Tanque de Empuxo de Arquimedes é um laboratório 3D interativo de hidrostática onde os estudantes testam o princípio de Arquimedes na prática. Um bloco de teste fica pendurado em um dinamômetro calibrado acima de um tanque de transbordamento cheio até o bico. Conforme os estudantes arrastam o bloco para dentro do fluido ou clicam nos materiais de amostra na prateleira, a água escorre pelo bico para um béquer coletor sobre uma balança digital. Setas vetoriais 3D em tempo real comparam a força de empuxo para cima F_b = rho_f g V_sub com a gravidade para baixo mg, enquanto os visores mostram o peso aparente no dinamômetro, o peso da água deslocada, a força de empuxo em newtons e se o objeto flutua ou afunda quando solto.
O que os alunos podem explorar
- Arraste o bloco de Alumínio até a metade e depois totalmente para baixo da água, e verifique que a diminuição no Peso aparente é igual ao Peso da água deslocada no béquer coletor.
- Ative Flutuação / afundamento livre e teste Madeira (600 kg/m³) e Gelo (917 kg/m³) para ver qual porcentagem de cada bloco permanece submersa no equilíbrio.
- Selecione Casco de Barco Oco (450 kg/m³) e compare seu comportamento com o Ferro maciço (7870 kg/m³) para entender por que navios de aço flutuam.
- Aumente a Densidade do fluido de 800 kg/m³ (óleo) para 1400 kg/m³ (salmoura densa) e observe como a seta da força de empuxo para cima cresce.
- Compare Alumínio, Ferro e Ouro com o mesmo volume de 2,0 L quando totalmente submersos para verificar que a força de empuxo depende do volume deslocado, e não da densidade do objeto.
Objetivos de aprendizagem
- 1Enunciar o princípio de Arquimedes e calcular a força de empuxo usando F_b = rho_f g V_sub.
- 2Explicar por que o peso aparente em um fluido é igual ao peso real menos a força de empuxo.
- 3Prever se um objeto vai flutuar, afundar ou permanecer em flutuabilidade neutra comparando sua densidade média com a densidade do fluido.
- 4Explicar como tornar oco um material denso reduz sua densidade média para que o casco de um navio de aço possa flutuar.
Perguntas frequentes dos professores
O que afirma o princípio de Arquimedes?
O princípio de Arquimedes afirma que qualquer objeto parcial ou totalmente submerso em um fluido sofre uma força de empuxo vertical para cima de módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.
Por que blocos de Alumínio, Ferro e Ouro de mesmo volume sofrem a mesma força de empuxo quando totalmente submersos?
A força de empuxo depende apenas da densidade do fluido ao redor e do volume submerso (F_b = rho_f g V_sub). Como blocos de dois litros de alumínio, ferro e ouro deslocam exatamente os mesmos dois litros de água, eles recebem exatamente a mesma força de empuxo para cima.
Como um pesado navio de aço pode flutuar se o aço é quase oito vezes mais denso que a água?
Um casco de barco oco envolve um grande volume de ar, tornando sua densidade média (massa total dividida pelo volume externo total deslocado) muito menor que a densidade de 1000 kg/m³ da água. Ele afunda apenas até que o peso da água deslocada iguale o peso do navio.
O que acontece com a leitura do dinamômetro conforme um bloco é baixado no tanque?
À medida que o bloco entra na água, a força de empuxo para cima sustenta parte de seu peso; assim, a leitura do dinamômetro (peso aparente W_app = mg - F_b) diminui exatamente pelo peso da água recolhida no béquer coletor.
Incorporar esta simulação
Coloque no seu AVA, blog ou site da turma — de graça.
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