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295 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s Força de Empuxo Competência(s): 3, 5 e 6 Habilidade(s): 17, 20 e 23 FÍSICA 1 AULAS 49 e 50 Você deVe saber! Mapeando o saber - Empuxo - Princípio de Arquimedes - Empuxo e densidade - Navios EMPUXO PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES VERTICAL PARA CIMA FORÇA E = dF·VF·g dC = dF dC > dF dC < dF CORPO AFUNDA CORPO EM REPOUSO SUBMERSO CORPO EM EQUILÍBRIO PARCIALMENTE SUBMERSO 296 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s ANOTAÇÕES 297 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s exercícios de sala 1. (Ufu 2021) No início do século XVII, Bartolomeu de Gusmão apresentou à corte portuguesa um instrumento que viajava pelos ares, hoje conhecido por balão. Em sua obra “Manifesto Sumário para os que ignoram poder-se navegar pelo elemento do ar”, ele assim explica o princípio em que se baseia: qualquer lenho, por pequeno que seja, se sustenta facilmente nas águas, e este mesmo não pode se sustentar no ar, pois é mais leve do que as águas e mais grave do que os ares, entendendo-se grave como o que tem peso. Tomando por base os atuais conhecimentos da Ciên- cia, como se aplica o mesmo princípio apresentado por Bartolomeu no caso do balão? a) O ar no interior do balão, por estar fechado dentro dele, está sujeito a uma maior pressão do que ar externo, e isso reduz consideravelmente seu peso, fazendo o balão subir. b) O ar no interior do balão, por estar aquecido, é mais leve do que o ar exterior, o que faz que com que uma força externa maior que o peso do balão atue sobre ele, fazendo-o subir. c) O ar no interior do balão, por estar sujeito a uma pressão constante, torna-se mais leve do que o ar externo, e assim uma força interna atua no balão, fazendo-o subir. d) O ar no exterior do balão, por estar frio, fica menos denso do que o ar no seu interior, e isso gera uma força externa no balão, fazendo-o subir. 2. (Famerp 2022) Um objeto feito de material desconhecido é mergu- lhado em um copo completamente cheio de água. Como consequência, parte da água que havia no copo é derramada, conforme ilustrado na imagem. Sabe-se que o objeto ficou em equilíbrio, como mos- trado na imagem. Se a massa do objeto é igual a om , então a massa de água derramada é igual a a) om 4 b) o2m c) om d) om 2 e) o4m 3. (Famerp 2020) Durante uma festa infantil, em um local em que a aceleração gravitacional é igual a 10 m/s² um balão de gás, de volume 3,0 x 10-3 m³ e peso 3,3 x 10-2 N escapou da mão de uma criança e atingiu o teto da sala, onde ficou em equilíbrio estático. a) Determine a massa do balão, em kg e a sua densi- dade, em kg/m3. b) Considerando a densidade do ar igual a 1,3 kg/m³ calcule a intensidade da força, em newtons, que o teto exerce sobre o balão. 4. (Ufrgs 2022) A figura abaixo representa um bloco B de densidade 900 kg/m3, flutuando na interface entre dois líqui- dos: água e óleo. Considerando que 4/5 do volume do bloco estão sub- mersos na água, cuja densidade é de 1000 kg/m3, a densidade do óleo é, em kg/m3, de a) 200. b) 400. c) 500. d) 800. e) 1900.