Question

(Fuvest-SP) Quando a esfera maciça A é imersa inteiramente na água, observa-se que o ponteiro, rigidamente fixado à mola de constante elástica K = 10 N/m, sofre um deslocamento de 1,0 cm. Pergunta-se:

a) Qual é o empuxo exercido sobre a esfera A?

b) Qual seria o empuxo se a esfera A fosse substituída por uma esfera B, maciça, com igual volume, mas com massa específica duas vezes maior?

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

No caso da esfera inteiramente imersa na água, temos que o empuxo é igual a força elástica. Assim -

E = Fe

Fe = Kx

Onde:

F: intensidade da força aplicada (N);

k: constante elástica da mola (N/m);

x: deformação da mola (m). ⇒ 1 cm = 0,01 metros

E = Kx

E = 10·0,01

E = 0,1 N

b) Sabemos que o empuxo é dado por -

E = ρ . V. g

Assim temos ,

0,1 = ρ . V. g

Caso a massa específica fosse duas vezes maior, teríamos -

E = 2ρ . V. g

Logo,

E = 2(0,1)

E = 0,2 N