Question

A Fig. 3 apresenta uma bola de chumbo suspensa por um cabo, de massa
desprezível, presa em uma boia que flutua parcialmente em um lago de água salgada. Tal
boia tem um formato cúbico com uma área superficial total de 45,5 m² e apresenta uma
massa específica de 450 kg/m³. Determine o raio da bola de chumbo para que a altura da
boia fora da água h seja de 15% do comprimento de sua aresta.
Considere a massa específica da água do mar.

Answer 1

Resposta:

Explicação:

''Determine o raio da bola de chumbo para que a altura da

boia fora da água h seja de 15% do comprimento''

Nota-se que o volume deslocado da água é igual a 85% do volume submerso da boia quadrada.

Empuxo = densidade da água x gravidade x Volume da água deslocado

E = 1.10.0,85.V , sendo V o volume da boia cúbida

E = 0,85V           ~~ EMPUXO DA CAIXA ~~

Nota-se que o sistema está em equilíbrio, ou seja as forças opostos são iguais, então temos:

Empuxo da Caixa + Empuxo da Esfera = Peso da Caixa+Peso da Esfera

Area superficial do cubo = L² x 6

45,5 = L² x 6

L²= 45,6/6

L²=7,58

L=2,75 m ~~ aproximadamente~~

V=L³

V=2,75³

V=20,79 m³

massa específica = m/V

450 = m/20,79

m = 9355 kg

Empuxo da Caixa + Empuxo da Esfera = Peso da Caixa+Peso da Esfera

0,85.20,79 + Empuxo da Esfera = 93550 + Peso da Esfera

Empuxo da Esfera - Peso da Esfera =93550 - 17,67

~~10V -10m=93.532~~ para calcular o volume da esfera é necessário saber a massa da esfera como dado.