Question

Abandonado à deriva nas águas tranquilas de um lago, um tonel de 50 litros flutua em posição vertical, mantendo 3/5 de seu volume fora da água, como mostra o desenho.Para esse tonel, admitindo que a densidade da água do lago tem valor 1.103 kg/m3 e que a aceleração da gravidade tem valor g = 10 m/s2, determine: a) sua massa, em kg. b) a intensidade da menor força que se deve aplicar verticalmente e para baixo, sobre o centro do tonel, de modo a torná-lo completamente submerso.

#UFPR
#VESTIBULAR

Answer 1

Para alternativa a) e b) respectivamente: 20Kg ; 300N.

Vamos aos dados/resoluções:  

Para alternativa a), temos:  

Como temos E = P ;  

D(líquido) . V(submerso) = m ;  

M = 10^3 . 50 . 10^-3 . 2/5 ;  

Resultando em M = 20kg.

Para alternativa b), encontraremos:  

Quando é aplicado uma força para baixo, surge uma força restauradora para cima, cujo módulo é a variação de empuxo adicionado, ou seja, a força para baixo deve ser igual a restauradora:  

F = d (líquido) . V (volume submetido a submersão) . g ;  

F = 10^3 . (50.10^-3 - 50.2/5 . 10^-3). 10 ;  

F = 300N .

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)