Question

(UEPG-18) Uma das extremidades de uma mola é presa em um suporte, de modo que seu comprimento esteja ao longo da vertical. O tamanho inicial da mola nessa configuração é 10cm. Quando na outra extremidade é presa uma esfera de aço com 10cm³ de volume, o comprimento da mola passa a ser de 12cm. O sistem é montado de maneira que a esfera de aço fique totalmente submersa num certo líquido contido num Becker. Sabendo que nessa situação o tamanho da mola é 11,7cm, assinale o que for correto:

01) Desprezando o volume da mola, o empuxo sobre a esfera quando ela estiver totalmente submersa no líquido é 1,2N.
02) A massa da esfera de aço é de 0,08kg
04) A densidade do líquido é 1,2g/cm³
08) A constante elástica da mola é 40N/m

densidade do aço= 8G/CM³
g=10m/s²

Answer 1

02) A massa da esfera de aço é de 0,08kg

04) A densidade do líquido é 1,2g/cm³

08) A constante elástica da mola é 40N/m

A força elástica é a força capaz de causar uma deformação em um corpo elástico.  Ela pode ser calculada por meio da Lei de Hooke -

F = k·ΔX

Pela Segunda Lei de Newton, sabemos que F = ma

A massa pode ser calculada pela seguinte equação -

d = m/V

m = dV

m = 8·10

m = 80 g

m = 0,08 kg

F = 0,08 x 10 = 0,8 N

0,8 = K·(0,12 - 0,10)

K = 40 N/m

O empuxo será igual a força elástica -

• F = K·ΔX
• E = d·V·g

F = 40.0,003

F = 0,12 N

E = 0,12 N

0,12 = dVg

0,12 = d·10⁻⁵·10

d = 1,2 . 10⁴ kg/m3

d = 1,2 g/cm3