Então, eu entendo que a flutuabilidade acontece porque o fluido exerce grandes quantidades de pressão por baixo de um objeto em comparação com o acima, como nesta figura
Então, minha pergunta é: e se o objeto for forçado ao fundo do recipiente, para que nenhum fluido fique embaixo dele. A lógica é que, se não houver fluido embaixo, não há nada para empurrá-lo para cima. Então, esse objeto ainda experimentaria flutuabilidade? Se sim, por que?
editar: interessante ver algumas respostas discordando entre si. Uma coisa a notar - de acordo com a flutuabilidade do meu livro - é uma força que acontece por causa da pressão hidrostática - não tem nada a ver com a densidade dos objetos. Então, quem disser que pode experimentar flutuabilidade, porque é menos denso, está errado, eu acho, isso não é flutuabilidade.
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Respostas:
Sim, sua lata ainda terá flutuabilidade quando estiver submersa no fundo.
Independentemente da profundidade de submersão, qualquer objeto perderá peso igual ao peso da água que deslocou, mesmo quando mantido no fundo. Você confunde a pressão hidrostática com flutuabilidade.
A pressão hidrostática aumentará com a profundidade, a ponto de até esmagar a lata. Mas a flutuabilidade exercida pela água na lata permanece mais ou menos a mesma, porque a água é quase incompressível, então sua densidade é mais ou menos a mesma em águas rasas e profundas. Portanto, a água deslocada terá o mesmo peso no fundo e a flutuabilidade que ela causa será a mesma.
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Sim - o espaço que o objeto ocupa é mais leve que o fluido ao seu redor, então ele quer subir.
O mesmo que empurrar uma bola para o fundo do banho - ela fica lá?
Edit: para quem diz que a forma da bola faz toda a diferença: tente com um cubo de plástico oco (cheio de ar) para que o cubo possa ficar plano na superfície ...
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Não sei por que o SolarMike excluiu sua resposta. A única coisa que segura a lata no chão ("orgulho" em termos navais) é a força do vácuo, ou seja, a mesma pressão que impede você de levantar a lata de uma mesa, se houver uma vedação perfeita na mesa.
Enquanto a densidade da lata for menor que a do fluido circundante, ela experimentará uma força flutuante. Não confunda uma força existente com a força líquida . Quando houver um canal para permitir que a água flua sob a lata, a pressão delta da água com profundidade fará com que a lata suba para a superfície. (É uma questão de pressão versus profundidade, não a densidade). Como mostrado na página da Wikipedia, a pressão no fundo da lata (pressão da água) é maior que a do topo da lata, forçando a lata a subir. Esse diferencial de pressão existe mesmo quando a lata está orgulhosa; é apenas a falta de pressão que resultaria se um vácuo se formasse lá que prende a lata no chão. Então, em suma, a lata sempre vê uma força flutuante.
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Esta questão é um argumento teórico / acadêmico.
Um corpo na água experimentará duas forças:
O artigo sobre flutuabilidade na Wikipedia explica muito bem como as seguintes equações são configuradas. Este artigo também fornece a definição de flutuabilidade como:
(O leitor precisa decidir se um corpo no chão ainda está imerso.)
Para um corpo imerso, pode usar o teorema de Gauss . Isso significa que é possível substituir a integral de área por uma integral de volume. No entanto, neste caso extremo, a aera-integral do corpo não é "fechada". Como a lata fica no chão, não há água (pressão) no lado inferior da lata (veja também a explicação em Physics.SE 1 , 2 ).
Isso significa que, no caso da aresta, que o corpo tem contato com o solo, não é possível usar a equação com base na integral de volume:
A única maneira de calcular a força de flutuação é integrar os vetores de pressão na superfície do corpo.
Isso significa que, para um terreno plano perfeito e uma lata perfeita, a aera-integral se torna:
A força líquida (flutuabilidade e força gravitacional) é:
Um efeito muito semelhante são as térmicas . Quando a luz do sol faz guerra com o ar no solo, sua densidade diminui, assim como o objeto sob a água, você não tem força para cima (pressão), porque não há nada abaixo da bolha de ar de guerra com densidade mais alta. Você precisa de uma perturbação neste sistema estável, que traga um pouco de fluido de alta densidade sob a área de baixa densidade para obter flutuabilidade. A figura a seguir daqui ilustra essas etapas.
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