Física
Empuxo e aceleração
(PUC - Rio)
Uma esfera de massa 1,0×103 kg está em equilíbrio, completamente submersa a uma grande profundidade dentro do mar. Um mecanismo interno faz com que a esfera se expanda rapidamente e aumente seu volume em 5,0 %.
Considerando que g = 10 m/s2 e que a densidade da água é dágua = 1,0×103 kg/m3, calcule:
a) o empuxo de Arquimedes sobre a esfera, antes e depois da expansão da mesma;
b) a aceleração da esfera logo após a expansão.
Resolução:
a) Antes da expansão, como a esfera está em equilíbrio, o empuxo tem intensidade igual ao peso:
E = P = m.g = 1,0×103.10 => E = 1,0×104 N
Após a expansão de 5% no volume o módulo do empuxo, por ser proporcional ao volume imerso, aumenta de 5% passando a ser:
E? = 1,05×104 N
b) Pelo Princípio Fundamental da Dinâmica, temos:
E? ? P = m.a => 1,05×104 - 1,0×104 = 1,0×103.a => a = 0,5 m/s2
Respostas:
a) E = 1,0×104 N ; E? = 1,05×104 N
b) a = 0,5 m/s2
- Caiu No Vestibular
Corpo metálico imerso em água (UEM/CVU) Um cientista utiliza o "método de Arquimedes" para determinar a densidade de um corpo metálico homogêneo. Inicialmente, o corpo metálico é suspenso utilizando um dinamômetro e um fio, e a leitura do dinamômetro...
- Preparando-se Para O Enem
Leia o texto a seguir: O Teorema de Arquimedes estabelece que: ?Um corpo imerso parcialmente, ou totalmente, num líquido em equilíbrio sofre a ação de uma força vertical, orientada de baixo para cima, denominada empuxo, cuja intensidade é igual...
- Caiu No Vestibular
Esfera imersa (AFA-SP) Uma esfera de massa m, pendurada na extremidade livre de um dinamômetro ideal, é imersa totalmente em um líquido A e a seguir em um outro líquido B, conforme figura abaixo. As leituras do dinamômetro nos líquidos A e B, na...
- Caiu No Vestibular
A gravidade e o peixe (UFAM) Após estudar o conceito de empuxo, um aluno do Ensino Médio perguntou ao seu professor de Física: ?Professor, se a intensidade do campo gravitacional da Terra aumentar: o que acontecerá com um peixe totalmente submerso...
- Pense & Responda
Clique para ampliar Lembrete: Um corpo imerso num fluido (líquido ou gás) sofre a ação de uma força de direção vertical e sentido oposto ao da força peso. Essa força é denominada empuxo (E) e sua intensidade é igual ao produto da densidade...
Física
Caiu no vestibular
Empuxo e aceleração
(PUC - Rio)
Uma esfera de massa 1,0×103 kg está em equilíbrio, completamente submersa a uma grande profundidade dentro do mar. Um mecanismo interno faz com que a esfera se expanda rapidamente e aumente seu volume em 5,0 %.
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a) o empuxo de Arquimedes sobre a esfera, antes e depois da expansão da mesma;
b) a aceleração da esfera logo após a expansão.
Resolução:
a) Antes da expansão, como a esfera está em equilíbrio, o empuxo tem intensidade igual ao peso:
E = P = m.g = 1,0×103.10 => E = 1,0×104 N
Após a expansão de 5% no volume o módulo do empuxo, por ser proporcional ao volume imerso, aumenta de 5% passando a ser:
E? = 1,05×104 N
b) Pelo Princípio Fundamental da Dinâmica, temos:
E? ? P = m.a => 1,05×104 - 1,0×104 = 1,0×103.a => a = 0,5 m/s2
Respostas:
a) E = 1,0×104 N ; E? = 1,05×104 N
b) a = 0,5 m/s2
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