Question

PUC-Rio - Um balão de ar, totalmente submerso, de massa m = 500 kg e volume V = 1,00 m³ está amarrado a uma pedra de peso 30 000 N, no fundo de um lago. Calcule a tensão na corda que amarra o balão à pedra.
Considere g = 10 m/s² e ρagua = 1000 kg/m³.
a) 500 N.
b) 1 000 N.
c) 5 000 N.
d) 10 000 N.
e) 30 000 N

Answer 1

Vamos achar dados importantes por etapas.
Note que se tem volume sobre um fluído que no caso é a água, haverá a força de empuxo que é oposto a força peso do balão.

E = densidade x gravidade x volume
E = 10³ x 10 x 1
E= 10.000 N

Temos a força peso do balão P = m.g --> P = 500.10 --> P = 5000 N

E temos a tração da corda T que é desconhecida

ou seja, temos 3 forças sobre o balão sendo que a tração T e a P tem os mesmos sentidos e são opostas a E

Forças se anulando, temos :

P+T = E
T = E - P
T = 10.000 - 5.000
T= 5.000 N [A]