Física
Equilíbrio de corpos flutuantes
Borges e Nicolau
Quando um corpo está flutuando num líquido, ele está sujeito à ação de duas forças de mesma intensidade, mesma direção (vertical) e sentidos opostos: a força peso P e o empuxo E. Os pontos de aplicação dessas forças são, respectivamente, o centro de gravidade do corpo G e o centro de empuxo C, que corresponde ao centro de gravidade do líquido deslocado.
Quando o centro de gravidade G está abaixo do centro de empuxo C, o equilíbrio é estável. Observe que, se o corpo é deslocado de sua posição inicial, o sistema de forças constituído por E e P, obriga-o a retornar a ela. (Figura I)
Se o centro de gravidade G coincide com o centro de empuxo C, situação mais comum quando o corpo está totalmente mergulhado, o equilíbrio é indiferente, isto é, o corpo permanece na posição em que for colocado. (Figura II)
Quando o centro de gravidade G estiver acima do centro de empuxo C, o equilíbrio poderá ser estável ou instável. Isto vai depender de como se desloca o centro de empuxo em virtude da mudança na forma do volume de líquido deslocado.
Observe que no caso esquematizado na figura IIIa, ao deslocar-se o corpo da posição inicial o centro de empuxo muda, de modo a fazer com que o sistema de forças obrigue o corpo a retornar para onde estava: o equilíbrio é estável.
Já no caso da figura IIIb, ao deslocar-se o corpo de sua posição inicial, o deslocamento do centro de empuxo faz com que o sistema de forças continue o movimento, virando o corpo: o equilíbrio é instável.
Em navegação, para obter-se a maior estabilidade possível, na construção de um barco e na distribuição de cargas no seu interior deve-se proceder de forma que o centro de gravidade se aproxime o mais possível do fundo do barco.
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