Calculadora de Força de Empuxo
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O que é a força de empuxo?Equação da força de empuxoComo calcular a força de empuxoPerguntas frequentesA calculadora de força de empuxo da Omni é uma ferramenta simples que permite que você determine a flutuabilidade em um piscar de olhos. Tudo o que você precisa fazer é fornecer a densidade de um fluido e o volume de um objeto que fica debaixo d'água (ou de outro fluido), e ela usará a fórmula do empuxo para estimar a força que mantém o objeto flutuando.
Se você estiver se perguntando como calcular a força de empuxo manualmente, não se preocupe, nós iremos te ajudar!
O que é a força de empuxo?
O empuxo, também chamado de flutuabilidade, é a força que age em uma direção oposta à força gravitacional, impedindo que um objeto flutuante afunde. Quando o objeto está imerso na água (ou em qualquer outro líquido), seu peso o puxa para baixo. O empuxo se opõe a esse peso e possui uma magnitude diretamente proporcional ao volume de fluido que, se não fosse pela presença do objeto, ocuparia aquele espaço; em outras palavras, este é o volume do líquido deslocado pelo objeto. Se quiser calcular o peso de um objeto, use a calculadora de força gravitacional da Omni.
Outra situação em que você pode observar o fenômeno do empuxo é quando objetos menos densos que o ar flutuam acima do solo. Dê uma olhada na nossa calculadora de balão de gás hélio 🇺🇸 para ver uma aplicação diferente desse conceito.🎈
Equação da força de empuxo
Você pode calcular a força de empuxo a partir da seguinte fórmula:
B = ρ ⋅ V ⋅ g
onde:
ρ: densidade do líquido no qual o objeto está imerso, medida em kg/m³;V: volume do líquido deslocado, medido em m³;g: aceleração gravitacional em m/s²; eB: força de empuxo.
Nossa calculadora de força de empuxo tem um valor padrão para a aceleração gravitacional definido como 9,81 m/s². Se você quiser alterar esse valor, abra a seção Gravidade da calculadora.
Como calcular a força de empuxo
Se você quiser encontrar a força de empuxo com cálculos passo a passo em vez de usar nossa calculadora de empuxo, siga as instruções abaixo:
-
Defina a aceleração gravitacional no local em que você deseja medir o empuxo. Se você mergulhar o objeto em um líquido na Terra, não precisará fazer nenhuma alteração no valor padrão. Vamos supor, no entanto, que você queira realizar um experimento em Marte. Então, a aceleração gravitacional será igual a
3,24 m/s². -
Escolha o líquido no qual você deseja que seu objeto seja imerso. Digamos que seja água salgada com uma densidade de
1020 kg/m³. Nossa calculadora de densidade pode ser útil se você precisar encontrar a densidade de fluidos. -
Coloque o objeto na água e meça o volume do líquido deslocado. Por exemplo, digamos que você tenha
0,03 m³. -
Insira todos esses valores na equação da força de empuxo:
B = ρ ⋅ V ⋅ g = 1020 ⋅ 0,03 ⋅ 3,24 = 99,14 N -
Você também pode calcular a massa de líquido deslocado. Para encontrar esse resultado, basta multiplicar o volume pela densidade:
W = ρ ⋅ V = 1020 ⋅ 0,03 = 30,6 kg
Qual é a unidade no SI do empuxo?
A unidade no SI da força de empuxo é Newton (N). Um Newton é a força necessária para acelerar uma massa de 1 quilograma a 1 metro por segundo ao quadrado a partir do repouso.
O que causa o empuxo?
A pressão de um fluido aumenta com sua profundidade. Esse aumento da pressão do fluido causa uma força ascendente para aliviar a pressão, que chamamos de força de empuxo.
Qual é o empuxo necessário para uma pessoa não se afogar?
Você precisa de cerca de 30-50 newtons de força de empuxo para se salvar de um afogamento. É por isso que os coletes salva-vidas fornecem mais de 33 N de empuxo, que aumenta quanto mais uma pessoa pesa.
Como medir o volume do corpo humano usando o empuxo?
Para estimar o volume do corpo humano usando o empuxo:
- Encha uma banheira de formato regular até a borda com água.
- Entre na banheira e submerja completamente. As laterais devem transbordar.
- Saia da banheira e meça o volume de água que ficou dentro dela.
- A mudança no volume da água é o volume do seu corpo.
- Boa sorte secando o chão!
Como estimar o empuxo de uma garrafa de água de 1 L?
Estimamos o empuxo sobre um objeto usando a fórmula B = ρ ⋅ V ⋅ g, onde ρ e V são a densidade e o volume do objeto, respectivamente, e g é a aceleração devido à gravidade. A água tem uma densidade de 1000 kg/m³. Portanto, a força de empuxo necessária para que a garrafa flutue é 1000 kg/m³ ⋅ 1 L ⋅ 9,81 m/s² = 9,81 N.