Força de empuxo

Por que a força de empuxo sobre um objeto submerso em um líquido é vertical e atua sempre para cima?

Na verdade ela nem sempre atua para cima. A força de empuxo ocorre devido a diferença de pressão:
Lembre-se de que a pressão em um líquido é diretamente proporcional à sua profundidade (P=ρ*g*h), ou seja aumenta para o fundo do recipiente.



As pressões estão representadas na figura como setas. Percebe que as forças geradas pela pressão se "cancelam" na horizontal, o que significa que não há resultante nesse sentido. Por outro lado, no sentido vertical, observamos uma resultante para cima nas forças geradas pelas pressões. Então nesse caso há uma resultante para cima que chamamos empuxo.

Essa é a situação que aparece na grande maioria das questões de hidrostática. Porém não é a única. Vejamos este exemplo:



Nesse caso, não há pressão do lado direito (considerando que não haja nenhum filete de água entre o bloco e a superfície), ou seja a resultante das forças geradas pela pressão não será na vertical.

Espero ter ajudado.