Question

Uma esfera de volume v= 100cm³ (cúbicos), e peso P=2,5 N é totalmente mergulhada na agua de uma piscina e abandonada em uma posição próxima a superfície do liquido. Considere g=10m/s² e densidade da agua= 1g/cm                                                                                    a) determine o valor do empuxo que atua na esfera                                                                b) considerando que a profundidade da piscina é h=6m, quanto tempo a esfera gasta para chegar ao fundo.

Answer 1

Empuxo -----> é uma força vertical, orientada de baixo para cima, igual ao peso da porção de líquido deslocada pelo corpo que um corpo mergulhado em um fluido recebe. 


u = 1,0g/1 cm³ = 0,001 kg /0,000001 m³ = 1000 kg/m³ = 1.10³ kg/m³ 
V = 100 cm³ = 0,000100 m³ = 1 .10^-4 m³ (^ = elevado) 

Resolução: 
a) 
E = u.V.g 
E = 1.10³ . 1.10^-4 . 1.10¹ 
E = 1N 

b) 
Observe que E = 1N e P = 2,5 N, então P > E, a esfera 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.

Fr = m.a
1,5 = 0,5.a
a = 3m/s²

5 = 3.t²/2
10/3 = t²
t = V10/3