Question

Questão de física (foto)

Answer 1

O submarino, quando esvazia o lastro, começa a subir porque o empuxo sobre ele é maior do que o peso, gerando uma força resultante para cima.

Fr = m.a
E-P = m.a
d.v.g - m.g = m.a
g(d.v - m) = m.a

Temos o valor da gravidade (g), a massa do submarino (m), e a densidade da água (d). Achando a aceleração, podemos achar a velocidade média com as equações da cinemática. Porém, estamos com duas incógnitas, porque não temos o volume de líquido deslocado (v), que é o volume do submarino. Mas podemos achá-lo:

Foi informado que sua densidade é 77% a densidade da água

μ = m/v
v = m/μ
v = 10⁶/0,77.10³
v = 1,3.10³, aproximadamente.

g(d.v - m) = m . a
10 (10³.1,3.10³ - 10⁶) = 10⁶ . a
a = 1,3.10⁷ - 10⁷ / 10⁶
a = 0,3.10 = 3 m/s²

Da cinemática, temos que S = S₀ + V₀t + 1/2 . a.t²; S₀ assumiremos como 0, e V₀ também, pois estava em repouso
24 = 1/2 .3.t²
t² = 24.2/3 
t² = 16
t = 4 s

Vm = ΔS/Δt
Vm = 24/4
Vm = 6 m/s

Letra A.

Não é uma questão difícil pelo conteúdo, mas por exigir tempo para achar dados secundários e relacionar cinemática e hidrostática, considero difícil.