Question

Quando um cubo de aresta a = 10 cm flutua em um líquido de densidade d = 3,0 × 103 kg/m3, ele permanece com dois terços do seu volume submerso. Qual o peso do cubo em N? Origem: UFPE

Answer 1

Nesse caso o empuxo = peso, pois está flutuando, então:
E = D . V . g ----> P=D.V.g
P = 3.10^3 . 10^-3. 2/3 . 10
P = 3.2/3.10
P=20N

Answer 2

O peso do cubo equivale a 20N.

Segundo o Princípio de Arquimedes, quando um corpo está imerso em um fluido qualquer, ele é submetido a uma força vertical ascendente chamada de empuxo.

O empuxo exercido por um fluido em um corpo submerso pode ser calculado pela seguinte equação -

E = d. Vs. g

Onde,

d= densidade do líquido;

Vs = volume de líquido deslocado;

g = aceleração da gravidade.

Quando o corpo está flutuando o empuxo equivale ao peso -

E = P

O volume do cubo de aresta de 10 cm (0,10 metros) pode ser calculado pela seguinte equação -

V = a³

V = 0,10³ m³

O volume submerso equivale a 2/3 do volume do cubo. Assim,

P = 3. 10³. 2/3. (0,10)³. 10

P = 20 N