Question

Uma esfera de volume V = 100 cm3 e peso P = 2,5 N é totalmente mergulhada na água de uma piscina e abandonada em uma posição próxima à superfície do líquido. Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , a densidade da água igual a 1,0 g/cm3 e a profundidade da piscina de 6 m.


a) Determine o valor do empuxo que atua na esfera.

b) Qual o módulo do peso aparente dessa esfera?

c) Considere desprezíveis as forças de atrito que atuam na esfera. Que tipo de movimento ela irá adquirir? Justifique a resposta.

d) Considerando que a profundidade da piscina é h = 6,0 m, quanto tempo a esfera gasta para chegar ao fundo?

Answer 1

Olá, siga a explicação abaixo:

1° Questão:

O empuxo é o principio de Arquimedes, onde pode ser designada a equação:

$E= d_{l} . V_{l} . g$

Onde os itens são:

$d_{l} = densidade \:\:do\:\:liquido$

$V_{l} = Volume\:\:do\:\:liquido$

$g= aceleracao\:\:da\:\:gravidade$

Onde o valor pode ser concebido:

$E= 1,0 . 100. 10\\ \\ E= 1000\: \:kg/m^{3} \\ \\ E= 1 \: \: N$

2° Questão:

O módulo do peso aparente da esfera é igual:

$P_{A} = P_{R} - E$

Onde:

$P_{a} = Peso\:\:aparente$

$P_{R}= Peso\:\:Real$

$E= Empuxo$

Calculando o resultado:

$P_{A} = 2,5 -1\\ \\ P_{A} = 1,5 \: \: N$

O módulo do peso aparente dessa esfera é 1,5 Newtons!

3° Questão:

Resolução Comentada:

A esfera irá deter um movimento vertical, pelo Teorema do Empuxo nos conduz que irá descer em movimento retilíneo uniformemente acelerado. Neste caso o corpo irá descer com aceleração constante (condições ideais). Verificando-se as condições de P e E, conclui-se que isso acontecerá se a massa específica da esfera for maior que a massa específica do líquido.

4° Questão:

Resolvendo é:

$t= 1,4 s$

• Att. MatiasHP