Question

Um bloco de alumínio, de massa igual a 2kg, está pendurado por uma corda de massa
desprezível e tem metade de seu volume mergulhado em um recipiente com água. A tensão na
corda é igual 12N. Se acrescentarmos água ao recipiente, de modo que o bloco fique
completamente mergulhado, o valor da tensão na corda será ( use o valor da aceleração da
gravidade, g=10m/s²)
a) 1N
b) 2N
c) 3N
d) 4N
e) 5N

Answer 1

Letra E - 4 Newtons

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. V. g

Onde,

d= densidade do líquido;

V = volume de líquido deslocado;

g = aceleração da gravidade.

Quando o corpo está com a metade do seu volume dentro da água, a tensão na corda será igual ao peso do bloco menos o empuxo sobre metade de seu volume.

T = P – E

12 = 2.10 – E

12 = 20 – d.(V/2).g

1,6 = dV

Quando o corpo está totalmente dentro da água, a tensão será igual ao peso menos o empuxo exercido sobre o volume total do bloco.

T = P – E

T = 2.10 – E

T = 20 – d.V.g

d.V = (20 – T)/10

Como d.V = 1,6 -  teremos

1,6 = (20 – T)/10

T = 4 Newtons