Na figura está representada uma esfera E de alumínio, com 50% de seu volume imerso na água. Para que isso seja possível, a esfera é sustentada parcialmente pelo dinamômetro D, que marca 4,4N.Dados: g=10m/s², massa específica(densidade)do alumínio dAL : 2,7 x 10³kg/m³, massa especifica (densidade) da água dágua = 1,0 x 10³ kgm³.
a) Represente graficamente as forças que atuam sobre a esfera, nomeando-as
b) Determine o volume da esfera.
Soluções para a tarefa
a)
No sentido vertical há no sentido de cima para baixo a força peso e no sentido de baixo para cima há a força de empuxo e a tração.
b)
Como apenas metade da esfera está submersa considerei o empuxo de 5 x 10³N/m³ agindo contra a força peso. Sendo a força peso 27 x 10³N/m³ temos:
27-5=22 x 10³N/m³ - Esta é a força po m³ a corda atrelada ao dinamômetro deve suportar. Como o dinamômetro está marcando 4,4 N temos:
22000N--------------------------1m³
4,4N-------------------------------xm³
22000x=4,4
x=4,4/22000
x=0,0002m³
Convertendo para cm³ temos 200cm³
a) Podemos afirmar que as forças que atuam sobre a esfera deverão ser representadas no sentido vertical no sentido de cima para baixo, ao passo que a força peso deverá ser representada no sentido de baixo para cima com a força de empuxo e a tração.
b) Podemos afirmar que o volume da esfera é igual a 0,0002 m³ ou 200 cm³.
- Para responder esse tipo de questão, deveremos considerar que apenas metade da esfera está submersa e o empuxo é de 5 x 10³N/m³, que está agindo contra a força peso.
Sendo a força peso 27 x 10³N/m³ temos:
27-5=22 x 10³N/m³
22000N------ 1m³
4,4N--------------xm³
22000x=4,4
x= 4,4/22000
x= 0,0002m³
ou 200cm³
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