O Ludião, também conhecido como garrafa de Descartes, é um experimento clássico utilizado para demonstrar, de forma simples e visual, o Princípio de Arquimedes e a Lei de Pascal. Ele consiste em uma pequena ampola de vidro (ou outro recipiente semelhante) parcialmente preenchida com água e ar, que fica mergulhada dentro de uma garrafa cheia de água.
No estado inicial, o ludião flutua, pois sua densidade média (considerando o vidro, a água e o ar em seu interior) é menor do que a densidade da água. Isso significa que a força de empuxo, exercida pelo líquido, é maior do que o peso do conjunto, mantendo-o na superfície.
Quando a garrafa é comprimida, a pressão da água aumenta e, de acordo com a Lei de Pascal, esse aumento de pressão é transmitido de forma uniforme a todo o fluido. A água presente dentro da ampola pressiona o ar que ainda existe em seu interior, reduzindo seu volume. Com isso, mais água entra na ampola, fazendo com que sua densidade média aumente. Nesse momento, o peso do conjunto supera o empuxo, e o ludião passa a afundar.
Ao cessar a pressão, o ar dentro da ampola volta a expandir, expulsando parte da água e diminuindo novamente sua densidade média. Assim, o empuxo volta a ser maior que o peso, e o ludião retorna à superfície, completando o ciclo.
Esse experimento é bastante didático por tornar visíveis conceitos fundamentais da hidrostática, mostrando de forma lúdica como a variação de densidade influencia o movimento de corpos mergulhados em fluidos.
Vídeos de demonstração e exemplos:
Vídeo feito por um aluno da UNIFESP:
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