Question

Pergunta 1 1 ponto A figura mostra uma mola de massa desprezível. Um balão de 2,0 gramas é preso a extremidade superior e é preenchido com gás hélio, cuja massa específica é de 0,180 kg/m3. Nessa situação, o empuxo é realizado pelo ar, que tem massa específica maior que a do hélio (massa específica do ar = 2,1 kg/m3) e portanto, o balão deve esticar a mola. Fonte: Elaborado por Alves (2021). ... Sabendo que o volume ocupado pelo gás hélio é de 5 m³ e a mola tem constante elástica de 90,0 N/m, calcule o alongamento L​

Answer 1

Resposta:

Oi,

Bem, vamos ver como isto funciona.

Explicação:

De acordo com o diagrama de forças estáticas, temos uma força de flutuação concedido ao balão agindo para cima, e três forças agindo para baixo, o peso do hélio, o peso da gravidade, e o peso do balão, que sendo tão pequeno que podemos desprezar.

ρ do ar = 2,1 kg/m³

ρ do He = 0,18 kg/m³

Volume do balão = 5 m³

k = 90 N/m

Fbalão = (2,1 kg/m³) (5 m³) (9,8 m/s²)

Fb = 102,9 N

Temos forças contrárias a Fb

F = k · x

Fb = (0,18 kg/m³) (5m³) (9,8 m/s²) - (90 N/m · x)

102,9 N - 8,82N/n = 90 N/m · x

94 N / 90 N/m = x

x = 1 m

A deformação da mola será de 1 m