Question

me expliquem as seguintes imagens que eu não entendi, é sobre Empuxo

Answer 1

Resposta:

a) Para que um objeto flutue submerso em um fluido, torna-se necessário que a força de empuxo exercida pelo fluido nele seja maior que seu peso. Para isso, é necessário que a densidade do fluido seja maior que a densidade da bola. Na condição limite, o empuxo deve ser igual ao peso do corpo, sendo que este ficará  imerso e em equilíbrio no “seio” do líquido. É evidente que a densidade da água é maior que a densidade da bola. Logo, ela flutuará!!

b) Na condição limite, o empuxo pode ser calculado por:

$E=W\\E=M*g\\E=0,35*9,81\\E=3,43 \ N$

c) Por definição, o Princípio de Arquimedes diz que a força de empuxo possui módulo igual ao peso do volume de fluido deslocado. Logo, sendo $M_f$ a massa de fluido deslocado, o empuxo será:

$E=M_f*g$

Sendo $\rho_f$ a densidade do fluido e $V_{fd}$ o volume de fluido deslocado, pode-se escrever $M_f=\rho_f*V_{fd}$. Portanto, substituindo na equação anterior:

$E=\rho_f*g*V_{fd}$

Utilizando o resultado do item (b):

$3,43=\rho_f*g*V_{fd}\\3,43=1000*9,81*V_{fd}\\V_{fd}=3,43/(1000*9,81)=3,5*10^{-4} \ m^{3}\\V_{fd}=350 \ cm^{3}$

d) O raio da esfera é $R=18/2=9 \ cm=0,09 \ m$Sendo a bola uma esfera, seu volume pode ser calculado por

$V_b=\frac{4}{3}\pi R^{3}=\frac{4}{3}\pi*(0,09)^{3}=0,0031 \ m^{3}$

Logo, a densidade da bola será:

$\rho_b=\frac{M}{V_b}=\frac{0,35}{0,0031}=112,9 \ kg/m^{3}$

Bons estudos!! Espero ter ajudado