2. Uma criança observa uma prancha de isopor de dimensões 10cm x 40cm x 85cm boiando na superfície do mar, e decide entrar na água para brincar em cima da prancha. Desprezando o peso do isopor, determine a maior massa que o referido isopor pode sustentar sem afundar, em kg, e assinale a opção correta.
Dado: Massa específica da água = 1,0 kg/L.
a) 3,4
b) 6,8
c) 34
d) 68
e) 340
Soluções para a tarefa
Resposta:
A maior massa que a prancha poderá sustentar sem afundar será de 34 kg, alternativa c).
Explicação:
De acordo com o Princípio de Arquimedes, a força de empuxo exercida pela água sobre o corpo imerso nela é igual ao peso do volume equivalente de água. O volume da prancha é o volume de um paralelepípedo, e pode ser calculado como abaixo:
V = 10 * 10^-2 * 40 * 10^-2 * 85 * 10^-2
V = 10^-1 * 4 * 10^-1 * 8,5 * 10^-1
V = 4 * 8,5 * 10^-1 * 10^-1 * 10^-1 = 34 * 10^-3 = 3,4 * 10^-2 m3
A massa específica da água é 1,0 kg/L, convertendo para o SI:
1,0 kg/L = 1,0 kg / 10^-3 m3 = 1,0 * 10^3 kg/m3
A massa do volume de água equivalente à prancha é igual ao volume vezes a massa específica da água:
M = V * 1,0 * 10^3 = 3,4 * 10^-2 * 10^3 = 3,4 * 10^1 = 34 kg