# Submarino

> Um barco que mergulha e volta à superfície quando quer

- Data: c. 1620
- Época: Renascimento
- Domínio: [Barcos e navegação](https://lastcodex.org/pt/domains/navigation/)
- Etapa: IV (Ciência e indústria)
- Dificuldade: 4/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/submarine/

Um submarino é um barco capaz de mergulhar, navegar debaixo de água e voltar à superfície quando a tripulação decide, metendo água em tanques para ficar mais pesado e expulsando-a para ficar mais leve. Cornelis Drebbel experimentou no Tamisa, a partir de cerca de 1620, o primeiro que, segundo os relatos, passou debaixo de água: um barco a remos coberto, tornado estanque com couro untado.

![Submarino · Um barco que mergulha e volta à superfície quando quer](https://lastcodex.org/_astro/plate.DUA5oe1S_ZfANw9.webp)

## Legenda

1. Casco de chapas rebitadas
2. Escotilha e pequenas janelas
3. Rodas de andar
4. Hélice e leme
5. Água de lastro no porão e bombas manuais
6. Peso de caimento deslizante em ferro fundido

## O que é

Um submarino é um navio capaz de mergulhar abaixo da superfície, navegar debaixo de água e regressar à superfície quando a tripulação o decide. Um barco flutua porque pesa menos do que a água que deslocaria se estivesse todo submerso. Para mergulhar, um submarino tem de ficar tão pesado como essa água, ou um pouco mais, e para subir tem de voltar a ficar mais leve, sem mudar de forma. Consegue-o deixando entrar água em tanques e expulsando-a depois.

Precisa também de um casco que se mantenha estanque e não seja esmagado pela água que aperta mais com a profundidade, de um meio de avançar e de governar debaixo de água, e de ar para a tripulação. Os primeiros submarinos andavam a remos ou eram movidos com as mãos e os pés, levavam apenas o ar fechado a bordo e ficavam lá em baixo umas poucas horas, no máximo. Os seguintes funcionaram com motores e baterias, e um submarino nuclear produz o seu próprio ar e pode ficar submerso durante muito mais tempo.

O *Brandtaucher*, construído em Kiel em 1850 por Wilhelm Bauer com as oficinas Schweffel & Howaldt, era um submarino antigo movido por pessoas. O casco de chapas rebitadas, com a forma de uma foca rechonchuda, tinha pequenas janelas, uma escotilha em cima e um hélice e um leme à popa. Lá dentro, dois homens caminhavam em duas rodas da altura de um homem, que faziam girar o hélice, enquanto um terceiro governava. Para mergulhar, deixava-se entrar água no fundo do casco, e bombas manuais acionadas por alavancas esvaziavam-no depois. Um peso de ferro fundido que podia deslizar para vante e para ré mantinha o barco nivelado. As fontes divergem quanto ao metal: chapa de ferro para a maioria, aço para o Deutsches Museum.

## Como funciona

O peso do submarino e o peso da água que desloca decidem se ele sobe ou se afunda. À superfície, os tanques de lastro estão cheios de ar. Em muitos navios modernos, estes tanques ficam entre o casco resistente interior, onde vive a tripulação, e um casco exterior mais fino. Cada tanque tem válvulas de ventilação em cima e aberturas em baixo.

![Um troço cortado de um submarino de casco duplo, debaixo de água: um casco interior circular e espesso dentro de um casco exterior mais fino, com um tanque de lastro de cada lado entre os dois; bolhas de ar escapam das válvulas abertas no topo de cada tanque enquanto a água sobe pelas aberturas de baixo](https://lastcodex.org/_astro/v1.BaMNTm21_Z10c1oE.webp)
_Para mergulhar, abrem-se as válvulas no topo dos tanques de lastro: o ar escapa e o mar entra por baixo._

Para mergulhar, a tripulação abre as válvulas de ventilação. O ar escapa para cima, a água entra pelas aberturas de baixo e o barco afunda-se até pesar mais ou menos o mesmo que a água que desloca. Ajustam-se depois tanques de caimento mais pequenos, à proa e à popa, bombeando água de um para o outro ou para fora, para que não suba nem desça e fique na horizontal. Os lemes de profundidade, barbatanas curtas à proa ou na torre e à popa, inclinam o barco para cima ou para baixo quando avança, um pouco como fariam umas asas. Para vir à superfície, fecham-se as válvulas e sopra-se para os tanques ar comprimido, guardado em garrafas resistentes. O ar expulsa a água pelas aberturas de baixo e o barco sobe.

A água aperta tanto mais quanto mais fundo o barco desce: cerca de mais uma atmosfera por cada 10 m de água do mar. O casco interior tem de resistir a essa pressão em cada centímetro quadrado, e a sua secção é redonda porque um cilindro ou uma esfera repartem a carga por igual. A espessura e o material fixam a profundidade que o barco pode atingir. A água que se move livremente a bordo é um perigo em si mesma: corre para a extremidade mais baixa e agrava a inclinação. Foi o que aconteceu no mergulho do *Brandtaucher* de 1 de fevereiro de 1851, quando a água entrou, correu para a popa e o peso de caimento deslizou com ela.

Um motor que retira o ar da atmosfera não pode funcionar num casco fechado debaixo de água. Os primeiros barcos usavam a força dos músculos. A partir de cerca de 1900, a maioria tinha à superfície um motor a gasolina, mais tarde um diesel, que também carregava as baterias, e debaixo de água um motor elétrico. A partir da Segunda Guerra Mundial, o snorkel, um tubo de admissão de ar e outro de escape erguidos acima das ondas, permitiu pôr os motores diesel a trabalhar em imersão, à cota periscópica. Um reator nuclear não precisa de ar nenhum, e o ar da tripulação é então produzido a bordo.

## Como fazer

![Uma garrafa de plástico transparente deitada debaixo de água numa bacia, com uma fila de pequenos furos na face de baixo e moedas coladas ao longo dessa mesma face; um tubo flexível parte da bolsa de ar no topo da garrafa, atravessa a tampa e sobe para fora de água até uma mão; uma bolsa de ar ocupa a parte de cima da garrafa e água a parte de baixo, e pequenos jatos de água saem dos furos enquanto a garrafa sobe](https://lastcodex.org/_astro/v2.BAy7-CF2_h2Loa.webp)
_Soprando para o tubo, a água sai pelos furos de baixo e a maqueta sobe._

Uma garrafa de plástico faz uma maqueta funcional de um tanque de lastro. Arranje uma garrafa limpa com tampa, algumas moedas ou anilhas planas, fita impermeável, plasticina e um tubo flexível de plástico ou uma palhinha comprida. Peça a um adulto que faça uma fila de pequenos furos ao longo de um lado da garrafa com a ponta de uma tesoura ou um pequeno berbequim manual. Cole as moedas ao longo desse mesmo lado. Esse lado passa a ser a parte de baixo: o peso mantém-no em baixo, e os furos deixam a água entrar e sair pelo fundo.

Faça na tampa um furo só do tamanho do tubo, enfie-o e vede à volta com plasticina. Empurre o tubo o suficiente para que a ponta interior encoste à parede de cima da garrafa, onde o ar se vai juntar. Enrosque a tampa.

Ponha a garrafa, com os furos para baixo, numa banheira, numa bacia funda ou num tanque transparente cheio de água, e deixe a água entrar pelos furos enquanto o ar sai pelo tubo. A garrafa enche-se e afunda-se. Sopre então devagar para o tubo. O ar junta-se em cima, a água é empurrada para fora pelos furos de baixo e a maqueta sobe. Deixe o ar sair outra vez pelo tubo e ela volta a afundar-se. Junte ou tire moedas até a garrafa vazia flutuar e a garrafa cheia de água mal se afundar. Deslocar uma moeda para o lado da tampa ou para o fundo faz inclinar a maqueta, como faria um peso de caimento.

Segurança: trabalhe com água que não seja mais funda do que uma bacia ou uma banheira, e vigie sempre as crianças pequenas perto da água. Deixe o corte do plástico a um adulto. Sopre para o tubo, mas nunca aspire água por ele. Mantenha os aparelhos elétricos longe da água. Nunca construa nada para levar uma pessoa debaixo de água, e nunca feche ninguém num recipiente fechado dentro de água ou perto dela.

## História e evolução

Em 1578, o inglês William Bourne descreveu num livro de invenções um barco que se afundaria e subiria mudando o seu próprio volume, com peças recolhidas e estendidas por parafusos e vedadas com couro. Não deixou nenhum desenho, e o barco nunca foi construído. O inventor neerlandês Cornelis Drebbel, ao serviço de Jaime I em Londres, fez o primeiro barco que, segundo os relatos, passou debaixo de água. Entre 1620 e 1624, aproximadamente, experimentou-o no Tamisa: um barco a remos coberto, tornado estanque com couro untado. Houve testemunhas que o descreveram, mas não resta nenhum desenho nem nenhuma nota de Drebbel, e a sua construção exata é desconhecida.

Em 1776, durante a guerra da independência americana, o sargento Ezra Lee levou ao porto de Nova Iorque o *Turtle* de um só tripulante de David Bushnell. O piloto fazia girar dois hélices com a mão ou com o pé, deixava entrar água no fundo do casco por uma válvula para mergulhar e expulsava-a com uma bomba para subir. A sua tentativa contra o navio-almirante britânico HMS *Eagle* falhou. A 1 de fevereiro de 1851, durante um mergulho de ensaio no porto de Kiel, o *Brandtaucher* de Wilhelm Bauer afundou-se de popa a 15 a 18 m de profundidade, consoante os relatos. Bauer e os seus dois companheiros, o carpinteiro Friedrich Witt e o ferreiro Wilhelm Thomsen, esperaram horas enquanto a água entrava, até a pressão de dentro igualar a de fora e poderem abrir a escotilha e subir a nado. O casco foi içado em 1887 e está guardado no Museu de História Militar da Bundeswehr, em Dresden.

![O submarino Holland à superfície: um casco curto e arredondado em forma de fuso, quase todo submerso, uma pequena torre baixa em cima, para a proa, e à popa um hélice de três pás seguido de um leme e de lemes de profundidade horizontais](https://lastcodex.org/_astro/v3.B_I3HpTG_1IvWWC.webp)
_O Holland de 1900 navegava com motor a gasolina à superfície e com motor elétrico submerso._

A 17 de fevereiro de 1864, o confederado *H. L. Hunley* foi o primeiro submarino a afundar um navio de guerra inimigo, o USS *Housatonic*, e perdeu-se pouco depois com a sua tripulação. O *Holland VI* de John Holland, lançado à água em 1897, navegava à superfície com um motor a gasolina, que também carregava as baterias, e debaixo de água com um motor elétrico. A Marinha dos Estados Unidos comprou-o a 11 de abril de 1900 e pô-lo ao serviço em outubro como USS *Holland*. Mais tarde, os motores diesel substituíram os motores a gasolina nos submarinos americanos. A 17 de janeiro de 1955, o USS *Nautilus*, primeiro submarino movido por um reator nuclear, comunicou que navegava com propulsão nuclear.

## Dados essenciais

- Primeiros ensaios debaixo de água relatados: Cornelis Drebbel, Tamisa, a partir de cerca de 1620
- Brandtaucher: Afundou-se em Kiel a 1 de fevereiro de 1851; os seus três tripulantes escaparam
- Pressão em profundidade: Cerca de mais uma atmosfera por cada 10 m de água do mar
- Primeiro submarino de propulsão nuclear: USS Nautilus, 17 de janeiro de 1955

## Requer

- [Curtimento do couro](https://lastcodex.org/pt/inventions/leather-tanning/): Peles, casca de carvalho e meses no tanque (c. 1.500 a.C.)
- [Bomba de pistão](https://lastcodex.org/pt/inventions/piston-pump/): A água elevada por pistão e válvulas (c. 270 a.C.)
- [Metalurgia do ferro](https://lastcodex.org/pt/inventions/iron-smelting/): Uso mais difundido por volta de 1200 a.C.; minério, carvão e forno baixo (c. 1.200 a.C.)
- [Leme de cadaste e casco](https://lastcodex.org/pt/inventions/sternpost-rudder/): Manter o rumo e o mar lá fora (c. 1180)
- [Vidro](https://lastcodex.org/pt/inventions/glass/): Areia fundida e transparente (c. 2.500 a.C.)

## Fontes

- [Sub Timeline, 1580-1861 (Bourne, Drebbel; Turtle: foot valve to let water in, pump to expel it, no ballast tanks; Brandtaucher)](https://www.pbs.org/wgbh/nova/lostsub/hist1580.html), NOVA, PBS
- [Sub Timeline, 1861-1900 (Hunley, Holland)](https://www.pbs.org/wgbh/nova/lostsub/hist1861.html), NOVA, PBS
- [Sub Timeline, 1900-1918 (purchase of Holland VI, diesel engines from 1911)](https://www.pbs.org/wgbh/nova/lostsub/hist1900.html), NOVA, PBS
- [E-1 (SS-24), ex-Skipjack: first U.S. diesel submarine, launched 27 May 1911, commissioned 14 February 1912](https://navsource.net/archives/08/08024.htm), NavSource Naval History
- [Cornelis Drebbel](https://www.britannica.com/print/article/171268), Encyclopaedia Britannica
- [Cornelis Drebbel, biography (Isaac Beeckman's diary, March 1620)](https://drebbel.net/drebbel.net/wiki/index.php@title=Biography_EN.html), Drebbel.net
- [The Time King James Took A Submarine Trip Along The Thames](https://londonist.com/london/history/king-james-submarine-thames), Londonist
- [Drebbel's submarine: the radical 1620 invention the Royal Navy dismissed as a novelty](https://www.forcesnews.com/technology/sea-vessels/drebbels-submarine-1620-radical-invention-royal-navy-dismissed-novelty), Forces News
- [22 March: William Bourne, his life and his submarine](https://www.tudorsociety.com/22-march-william-bourne-his-life-and-his-submarine/), The Tudor Society
- [The Turtle: Submarine Warfare during the American Revolution](https://masshist.org/beehiveblog/page/22), Massachusetts Historical Society
- [The American Turtle, first submarine battle](https://www.atlasobscura.com/articles/11445), Atlas Obscura
- [The Turtle Dives Again (replica trials: a valve let water into the bottom of the cabin, a pair of hand pumps expelled it)](https://www.inventionandtech.com/content/turtle-dives-again-1), Invention & Technology (American Heritage)
- [Connecticut Water Machine versus Royal Navy (two horizontal propellers cranked by hand or foot-treadle)](https://americanheritage.com/1-connecticut-water-machine-versus-royal-navy), American Heritage, December 1980
- [Wilhelm Bauer: der Brandtaucher](https://www.dpma.de/dpma/veroeffentlichungen/meilensteine/besondereerfinderinnen/wilhelmbauer/index.html), Deutsches Patent- und Markenamt
- [Tauchboot "Brandtaucher" von Wilhelm Bauer, Modell](https://digital.deutsches-museum.de/de/digital-catalogue/collection-object/18099/), Deutsches Museum Digital
- [Oldest submarine wreck recovered (Brandtaucher)](https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/723740-oldest-submarine-wreck-recovered), Guinness World Records
- [H. L. Hunley Wreck (1864)](https://www.history.navy.mil/browse-by-topic/ships/submarines/h--l--hunley.html), Naval History and Heritage Command
- [H.L. Hunley](https://www.britannica.com/topic/H-L-Hunley), Encyclopaedia Britannica
- [The Submarine Torpedo Boat Holland](https://www.usni.org/magazines/proceedings/1943/february/submarine-torpedo-boat-holland), U.S. Naval Institute Proceedings (1943)
- [SS-1 Holland](https://www.globalsecurity.org/military/systems/ship/ss-1.htm), GlobalSecurity.org
- [Celebrating National Submarine Day with a Dive into Drawings of the USS Holland (SS-1)](https://unwritten-record.blogs.archives.gov/2024/04/09/celebrating-national-submarine-day-with-a-dive-into-drawings-of-the-uss-holland-ss-1), National Archives, The Unwritten Record
- [USS Nautilus (SSN-571)](https://history.navy.mil/browse-by-topic/ships/submarines/uss-nautilus.html), Naval History and Heritage Command
- [Underway on nuclear power](https://ussnautilus.org/?p=1216), Submarine Force Library and Museum
- [Modelling and Control of Blowing-Venting Operations in Manned Submarines](https://arxiv.org/abs/1107.0622), arXiv (2011)
- [Understanding Stability of Submarine](https://www.marineinsight.com/naval-architecture/understanding-stability-submarine/), Marine Insight
- [How does pressure change with ocean depth?](https://oceanservice.noaa.gov/facts/pressure.html), NOAA National Ocean Service
- [Why is pressure different in the ocean?](https://www.whoi.edu/ocean-learning-hub/ocean-facts/why-is-pressure-different-in-the-ocean/), Woods Hole Oceanographic Institution
- [Ballast and Buoyancy (activity sheet)](https://www.navalunderseamuseum.org/wp-content/uploads/2020/06/Ballast-and-Buoyancy.pdf), U.S. Naval Undersea Museum
- [Building a Simple Submarine (lesson)](https://seaperch.org/?p=2145), SeaPerch
- [Bergall I (SS-320) (fleet snorkel conversion of 1951-1952: air intake and exhaust tubes letting the boat run its diesel engines submerged at periscope depth)](https://www.history.navy.mil/research/histories/ship-histories/danfs/b/bergall-i.html), Naval History and Heritage Command, Dictionary of American Naval Fighting Ships
- [Book review: Total Undersea War (German U-boats running their diesel engines completely submerged with the snorkel from 1944)](https://navalunderseamuseum.org/book-review-total-undersea-war/), U.S. Naval Undersea Museum
- [A revised bibliography of William Bourne (Inventions or Devises, printed 1578)](https://www.mhs.ox.ac.uk/staff/saj/bourne/), Stephen Johnston, History of Science Museum, University of Oxford

Factos verificados em 2026-10-21.

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