Uma pequena bola de borracha está presa por um fio leve ao fundo de um recepiente cheio de água. Veja a figura abaixo:Se o volume da bola submersa for 5,0.10-4 m³ e sua massa for 1,0.10-1 kg, qual será a tensão no fio? (Considere a aceleração da gravidade local igual a 10 m/s² e a massa específica da água 10³ kg/m³).
Soluções para a tarefa
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33
Olá!
Pequeno esquema:
⊕ E∧ P∨
| T∨
E = P + T
T = E - P
T = d*v*g - m*g
T = g(d*v-m)
T = 10 * (10^3 * 5.10^(-4) - 10^(-1))
T = 10 * 4.10^(-1)
T = 4N
Pequeno esquema:
⊕ E∧ P∨
| T∨
E = P + T
T = E - P
T = d*v*g - m*g
T = g(d*v-m)
T = 10 * (10^3 * 5.10^(-4) - 10^(-1))
T = 10 * 4.10^(-1)
T = 4N
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10
A tensão no fio será de 5 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. Vs. g
Onde,
d= densidade do líquido;
Vs = volume de líquido deslocado;
g = aceleração da gravidade.
Como a bola está em equilíbrio, O empuxo equivale à soma da força peso da bola com a tensão na corda.
E = P + T
d. Vs. g = mg + T
A questão nos fornece os seguintes dados-
- Vs = 5. 10⁻⁴ m³
- m = 1. 10⁻¹ Kg
- d = 10³ kg/m³
Calculando a tensão na corda-
d. Vs. g = mg + T
10³. 5. 10⁻⁴. 10 = 10⁻¹. 10 + T
T = 5 N
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