Questões Física

Um bloco maciço flutua, em equilíbrio, dentro de um recipiente com água. Observa?se ...

Responda: Um bloco maciço flutua, em equilíbrio, dentro de um recipiente com água. Observa?se que 2/5 do volume total do bloco estão dentro do líquido. Desprezando a pressão atmosférica e considerando a d...


1Q194956 | Física, Aluno EsPCEx, EsPCEx, EsPCEx

Um bloco maciço flutua, em equilíbrio, dentro de um recipiente com água. Observa?se que 2/5 do volume total do bloco estão dentro do líquido. Desprezando a pressão atmosférica e considerando a densidade da água igual a 1,0 · 103 kg/m3, pode?se afirmar que a densidade do bloco vale:

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Matheus Fernandes
Por Matheus Fernandes em 31/12/1969 21:00:00
Gabarito: e)

Quando um bloco flutua em equilíbrio em um líquido, a força de empuxo é igual ao peso do bloco. A força de empuxo é dada pelo peso do volume de líquido deslocado pelo bloco.

Se 2/5 do volume do bloco está submerso, isso significa que o volume de água deslocado é 2/5 do volume total do bloco.

A densidade do bloco (d_bloco) pode ser encontrada pela relação entre a densidade do líquido (d_agua) e a fração do volume submerso:

d_bloco = d_agua * (volume submerso / volume total) = d_agua * (2/5)

Porém, essa fórmula está invertida. Na verdade, a densidade do bloco é igual à densidade do líquido multiplicada pela fração do volume submerso, pois o peso do bloco é igual ao peso do líquido deslocado.

Portanto:

d_bloco = d_agua * (volume submerso / volume total) = 1,0 x 10^3 kg/m^3 * (2/5) = 400 kg/m^3

Assim, a densidade do bloco é 4,0 x 10^2 kg/m^3.

Checagem dupla:

Se o bloco tem densidade menor que a água, ele flutua, e a fração submersa é igual à razão entre a densidade do bloco e a densidade da água.

Fração submersa = d_bloco / d_agua

Logo, d_bloco = fração submersa * d_agua = (2/5) * 1,0 x 10^3 = 400 kg/m^3.

Portanto, a alternativa correta é a letra e).
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