Question

QUESTÃO ATV
Um estudante resolveu simular um iceberg introduzindo um bloco de gelo no interior de um recipiente contendo água, observando a variação de seu nível desde o instante de introdução até o completo derretimento do bloco. Com base nessa simulação, verifica-se que o nível da água no recipiente:

1)subirá com a introdução do bloco de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível subirá ainda mais.

2)subirá com a introdução do bloco de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível permanecerá sem alteração.
subirá com a introdução do bloco de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível descerá, voltando ao seu valor inicial.

3)não sofrerá alteração com a introdução do bloco de gelo, porém, após seu derretimento, o nível subirá devido a um aumento em torno de 10% no volume de água.

4)subirá em torno de 90% do seu valor inicial com a introdução do bloco de gelo e, após seu derretimento, o nível descerá apenas 10% do valor inicial.

Answer 1

Resposta:

subirá com a introdução do bloco de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível descerá, voltando ao seu valor inicial.

Explicação:

- lembre que:

- quando colocarmos o bloco o nível da água sobe, porque estamos introduzindo um novo volume;

- suponha que o copo tenha um volume de água Vc;

- após colocar o bloco de volume Vb e massa m, 90% desta massa fica submersa, ou seja, 0,9m, portanto, o volume inicial será: Vi= Vc + 0,9 m ÷ ρg;

- ao derreter o bloco ocupará um volume menor, porém, aqueles 10% que não estava submerso agora estará;

- o volume inicial da água permanece= Vc, mas como toda a água está submersa, temos que o volume final é Vf= Vc + m÷ρa

- a densidade da água é ρa= 1 g/cm³ e do gelo é ρg= 0,9 g/cm³

- substituindo nas equações do Vi e Vf, fica:

$Vi=Vc + 0,9 \frac{m}{0,9g/cm^{3} } \\ \\ Vi=Vc+m/g*cm^{3} \\ \\ Vf=Vc+\frac{m}{1g/cm^{3} } \\ \\ Vf=Vc+m/g*cm^{3}$

- concluimos que Vi=Vf