The Hydrostatic Balance and Archimedes' Principle: impacts of a didactic sequence based on primary sources from the History of Science

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2025.e100286

Keywords:

Archimedes' Principle, Hydrostatic Balance, Historical Experiment, Primary Sources

Abstract

In teaching materials, regarding Archimedes' Principle, the reproduction of the pseudo-history related to the problem of the adulteration of the crown of the king of Syracuse, narrated in the work De Architectura, by Marcus Vitruvius, is still noted. This narrative attributes to Archimedes a method that is contradictory to historical evidence, imprecise and physically unfeasible. In his work La Bilancetta, Galileo suggested that Archimedes would have used a Hydrostatic Balance to solve the crown problem. From a didactic point of view, the discussion of this mechanism can favor the approach to the concept of buoyancy and Archimedes' Principle. Thus, we planned and applied, in the context of Basic Education, a didactic sequence based on the discussion of primary sources from Vitruvius and Galileo, and the reproduction of a Hydrostatic Balance as a historical experiment. In this work, we discuss the educational impact of the proposal, based on the analysis of responses from students who participated in this intervention to a research instrument.

Author Biographies

Erisvaldo Ramalho dos Santos Júnior, Instituto Federal do Piauí

Licenciado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte e Mestre em Ensino de Física pelo Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Atualmente é professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí - Campus Correntes. 

Juliana Mesquita Hidalgo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte

É bacharel em Física pela Universidade Estadual de Campinas (1998), mestre em Historia da Ciência (2001/FAPESP) e doutora em Filosofia/ Filosofia da Ciência (2005/FAPESP) pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo. Realizou estágios de pós-doutoramento na UNICAMP (2005-2007/FAPESP) e na PUC-SP (2007-2008/FAPESP). Foi coordenadora de área do PIBID-Física CAPES na Universidade Federal do Rio Grande do Norte entre 2010 e 2012. Atualmente é professora pesquisadora no Departamento de Física Teórica e Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. Atua principalmente nas áreas de História da Ciência, História e Filosofia da Ciência no Ensino e Natureza da Ciência (www.hfcjhidalgo.com). É integrante do Grupo de História, Teoria e Ensino de Ciências da Universidade de São Paulo (www.ghtc.usp.br).

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Published

2025-05-12

How to Cite

Santos Júnior, E. R. dos, & Hidalgo, J. M. (2025). The Hydrostatic Balance and Archimedes’ Principle: impacts of a didactic sequence based on primary sources from the History of Science . Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 42(1), 195–230. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2025.e100286

Issue

Vol. 42 No. 1 (2025): Caderno Brasileiro de Ensino de Física

Section

História, Filosofia e Sociologia da Ciência e Ensino de Ciências/Física

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