Question

Um cubo de carvalho maciço, de volume 125mL, é mantido submerso por um tirante, conforme mostra a figura. Calcule a força real da água sobre a superfície inferior do cubo e a tração do tirante.

Answer 1

Olá,

Para calcular a força na superfície inferior, primeiro teremos que descobrir qual a pressão hidrostática que age ali.

 Sabendo que a pressão hidrostática é dada por $\beta .g.h$, onde beta simboliza a densidade do fluido, teremos que a pressão na superfície inferior será soma da pressão hidrostática que o óleo exerce mais a da água. 

É importante ressalta, que se o cubo tem 125ml de volume, logo terá suas arestas com 5 cm, sendo assim teremos a pressão no fundo do cubo igual a:

800*9,8*0,5+1000*9.8*0,35=7350 pascal.

Já que força é pressão*área, a força que age na superfície inferior será 

7350*0,0025=18,375 newtons.

Sabendo que o bloco está em equilíbrio, e que a densidade do carvalho é aproximadamente 680kg/m^3 teremos:

$T+m.g= \beta .g.V \\ \\ T+ \beta 1.g.V= \beta 2.g.V \\ \\ T+680.9,8.0,000125=1000.9,8.0,000125 \\ \\ T=0,392Newton$

Espero ter ajudado