Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Agrárias
Departamento de Física e Química
Juliana Souza, Berenaldo Antonio
Plano de Aula - Flutuação na água
Objetivos – Identificar como o volume de ar contido no interior de um objeto interfere
na sua flutuação. Conhecer uma forma possível de se alterar a flutuação de um corpo.
Conteúdos – Empuxo, Pressão, Densidade.
Anos – 2º Ensino Médio.
Tempo estimado – Uma aula.
Material necessário
1 garrafa PET de 2 litros com água
1 tubo de ensaio pequeno ou corpo de caneta transparente sem furo.
clipes de papel
1 copo com água
Introdução
Ao iniciar a atividade pergunte aos seus alunos quem sabe nadar e quem sabe "boiar" (se
manter flutuando, sem mexer braços e pernas, somente com o rosto para fora da água).
Depois pedimos que eles expliquem como fazem para boiar. É esperado que eles indiquem que
é mais fácil quando estufam o peito, enchendo os pulmões de ar. Pergunte a eles por que isso
acontece. Você pode destacar as informações da matéria, onde se destaca que quanto menos
um nadador "afunda" menor é a resistência da água e melhor é o seu desempenho. Proponha
então um experimento para se estudar como um mesmo corpo pode flutuar e afundar. Eles
devem buscar explicar como acontece a flutuação e qual as semelhanças e diferenças entre o
experimento e a atividade de "boiar".
Desenvolvimento
Flutuação
Todo corpo ou objeto, quando imerso total ou parcialmente em um fluído (gases e
líquidos) recebe a ação de uma força aplicada pelo fluído chamada empuxo. Podemos
escrever, matematicamente, o empuxo como sendo:
E = pgV
Sendo a densidade do fluído (p), a aceleração da gravidade (g) e o volume deslocado
do fluído (V) devido a imersão do corpo ou objeto. É fácil ver, por essa expressão, que o
empuxo é igual ao peso do fluído deslocado pelo corpo ou objeto. Para que um corpo ou objeto
flutue é preciso que a força de empuxo seja igual ao seu peso. No experimento descrito na
atividade, o conjunto formado pelo tubo e os clipes deslocam um volume de água que tem o
mesmo peso que o conjunto. Por isso, o tubo flutua com todos os clipes. Ao colocar o tubo
dentro da garrafa, com a boca voltada para baixo, o volume interno do tubo fica preenchido
