A História da Flutuabilidade

Já alguma vez o sentiste? Aquele empurrão suave e insistente quando tentas afundar uma bola de praia na piscina? Ou a incrível leveza que sentes quando te deitas de costas e flutuas, a olhar para as nuvens? Sou eu! Sou a força secreta que ajuda os patos de borracha a manterem-se a flutuar na banheira e os navios gigantes de aço a atravessarem o oceano sem se afundarem. Durante milhares de anos, as pessoas sentiram o meu poder, mas não tinham um nome para mim. Viam troncos a flutuar nos rios e perguntavam-se como algo tão pesado podia repousar na água como se fosse uma cama sólida. Construíram jangadas e barcos simples, aprendendo por tentativa e erro a trabalhar comigo, mesmo sem compreenderem totalmente as minhas regras. Eu era um mistério silencioso e prestável, um parceiro constante na sua relação com a água. Antes de terem um nome para a gravidade, sentiram a sua atração. Da mesma forma, sempre sentiram a minha força ascendente. Sou a razão pela qual uma rolha de cortiça volta à superfície e porque um iceberg, uma montanha de gelo, pode flutuar no mar. Sou o abraço ascendente que a água e até o ar podem dar. O meu nome é Flutuabilidade, e a minha história é sobre uma banheira famosa, navios gigantes e até viagens ao céu.

O meu grande aparecimento na história da humanidade aconteceu no século 3 a.C., graças a um homem muito inteligente chamado Arquimedes, que vivia em Siracusa, uma cidade na ilha da Sicília. A história conta que o rei, Hierão II, tinha um problema. Ele tinha dado a um ourives um pedaço de ouro para fazer uma nova coroa, mas suspeitava que o artesão astuto tinha misturado alguma prata mais barata. Ele pediu a Arquimedes que descobrisse se a coroa era de ouro puro sem a danificar. Arquimedes refletiu sobre isto durante dias. Então, numa tarde, por volta de 250 a.C., enquanto se mergulhava num banho público, reparou que o nível da água subia e transbordava. Nesse instante, ele compreendeu tudo. Ele percebeu que a quantidade de água que transbordava estava relacionada com o espaço que o seu corpo ocupava. E percebeu que eu o estava a empurrar para cima com uma força igual ao peso da água que ele tinha deslocado. Ficou tão entusiasmado que, supostamente, saltou do banho e correu pelas ruas a gritar 'Eureka!', que significa 'Encontrei!'. Isto ficou conhecido como o Princípio de Arquimedes, e foi a primeira vez que alguém escreveu as regras de como eu funciono. Ele usou esta ideia para resolver o problema do rei. Ao comparar a quantidade de água que a coroa deslocava com a quantidade deslocada por um bloco de ouro puro do mesmo peso, ele provou que o ourives tinha feito batota. Esta descoberta não serviu apenas para apanhar um trabalhador desonesto; mudou o mundo. Os construtores de navios podiam agora usar o meu princípio para projetar navios maiores, mais seguros e mais eficientes. Eles compreenderam que um navio flutua porque o seu casco desloca uma grande quantidade de água e, desde que o peso dessa água deslocada seja maior que o peso do navio, eu consigo sustentá-lo. Desde as poderosas trirremes da Grécia Antiga até às caravelas dos exploradores nos séculos 15 e 16 que navegaram pelo globo, compreender-me foi fundamental para dominar os oceanos.

Mas eu não trabalho apenas na água! Trabalho em qualquer fluido, e isso inclui o ar à tua volta. Demorou um pouco mais para as pessoas se aperceberem disto. No século 18, dois irmãos franceses, Joseph-Michel e Jacques-Étienne Montgolfier, repararam que o fumo de uma fogueira subia. Eles pensaram que, se conseguissem capturar esse ar quente num saco grande e leve, eu talvez conseguisse levantá-lo. No dia 4 de junho de 1783, eles realizaram a sua primeira demonstração pública de um balão de ar quente. O ar dentro do balão, quando aquecido, tornava-se mais leve e menos denso do que o ar mais frio do lado de fora. Eu vi aquele ar menos denso e dei-lhe um poderoso empurrão para cima, levantando o balão inteiro para o céu! De repente, a humanidade podia voar. O meu trabalho não se resume a levantar coisas; também se trata de controlar o movimento dentro de um fluido. Pensa num submarino. É um mestre a trabalhar comigo. Para mergulhar, enche recipientes especiais chamados tanques de lastro com água, tornando-se mais pesado e denso do que a água circundante, e assim afunda. Para subir, empurra a água para fora com ar comprimido, tornando-se mais leve novamente para que eu o possa empurrar de volta à superfície. Os peixes fazem isto naturalmente com um órgão interno chamado bexiga natatória. Hoje, estou em todo o lado. Estou no colete salva-vidas que te mantém seguro num barco, no balão meteorológico que recolhe informações na alta atmosfera e nos navios de carga que ligam o nosso mundo transportando mercadorias através de vastos oceanos. Sou uma força fundamental da física, um parceiro silencioso na exploração e na engenharia. Da próxima vez que vires um barco a deslizar num lago ou te sentires maravilhosamente leve numa piscina, lembra-te de mim. Eu sou a Flutuabilidade, e estou aqui para te elevar, para abrir os oceanos e os céus do mundo, e para te lembrar que, por vezes, as maiores descobertas começam com um simples mergulho.

Perguntas de Compreensão de Leitura

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Resposta: A ideia principal é que a Flutuabilidade é uma força ascendente em fluidos que foi sentida por muito tempo, mas só foi compreendida cientificamente por Arquimedes. Este entendimento permitiu grandes avanços, como navios melhores e balões de ar quente.

Resposta: O problema do rei era que ele suspeitava que a sua coroa de ouro não era pura, mas continha prata. Arquimedes resolveu-o comparando a quantidade de água que a coroa deslocava com a quantidade deslocada por um bloco de ouro puro do mesmo peso, provando que o ourives tinha feito batota.

Resposta: O autor provavelmente escolheu as palavras 'abraço ascendente' para tornar o conceito científico de flutuabilidade mais amigável e fácil de entender para as crianças. Descreve a força de uma forma reconfortante e positiva, em vez de usar apenas termos técnicos.

Resposta: Arquimedes ficou extremamente entusiasmado porque, ao entrar na banheira, teve uma súbita perceção que lhe permitiu resolver um problema difícil: como medir o volume de um objeto irregular. Ele percebeu que a água deslocada estava relacionada com o seu volume, o que era a chave para resolver o mistério da coroa do rei.

Resposta: O princípio aplica-se a ambos porque tanto a água como o ar são fluidos. Um navio flutua porque desloca uma quantidade de água cujo peso é maior que o do próprio navio. Da mesma forma, um balão de ar quente flutua porque o ar quente no seu interior é menos denso (mais leve) do que o ar mais frio à sua volta, e a flutuabilidade empurra-o para cima.