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1) Um bloco de volume 2,0 . 10- m e densidade 3,0 . 10 kg/m está totalmente submerso ᵌ ᵌ ᵌ ᵌ ᵌ ᵌ na água, cuja densidade é 1,0 . 10 kg/m , e preso por um fio a um dinamômetro, como mostra a figura. Calcule (g = 10 m/s²) a) a massa do bloco b) o empuxo sobre o bloco 2) Um corpo esférico flutuando em um líquido de densidade 0,80 g/cm com 4/5 de seu ᵌ volume submerso. Qual é a densidade do corpo? Respostas: 1)a) 6,0 kg b)20 N 2) 0,64 g/cmᵌ Exercício 1: (UDESC 2008) O empuxo exercido pelo ar sobre um balão cheio de gás é igual a 130 N. A massa total do balão é de 10,0 kg. Sendo a densidade do ar igual a 1,30 kg/m³, o volume ocupado pelo balão e a força que uma pessoa deve exercer para mantê-lo no chão são, respectivamente: A) 10 m³ e 130 N. B) 13 m³ e 100 N. C) 17 m³ e 130 N. D) 17 m³ e 30 N. E) 10 m³ e 30 N. Princípio de Arquimedes Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) quem descobriu como calcular o empuxo. Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo. Assim: onde: =Empuxo (N) =Densidade do fluido (kg/m³) =Volume do fluido deslocado (m³) g=Aceleração da gravidade (m/s²) Exemplo: Em um recipiente há um líquido de densidade 2,56g/cm³. Dentro do líquido encontra-se um corpo de volume 1000cm³, que está totalmente imerso. Qual o empuxo sofrido por este corpo? Dado g=10m/s² Saiba mais... O valor do empuxo não depende da densidade do corpo que é imerso no fluido, mas podemos usá-la para saber se o corpo flutua, afunda ou permanece em equilíbrio com o fluido: Se: • densidade do corpo > densidade do fluido: o corpo afunda • densidade do corpo = densidade do fluido: o corpo fica em equilíbrio com o fluido • densidade do corpo < densidade do fluido: o corpo flutua na superfície do fluido Peso aparente Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente, que é o responsável, no exemplo dado da piscina, por nos sentirmos mais leves ao submergir. Peso aparente é o peso efetivo, ou seja,aquele que realmente sentimos. No caso de um fluido: Exercício: Um ribeirinho pretende atravessar o rio e, para isso, constrói uma jangada com toras de madeira. Cada tora tem 0,08m³ e massa de 40Kg. Se o ribeirinho tem 70Kg, qual a quantidade mínima de toras ele pode usar para que a jangada não afunde? Considere a densidade da água 1000Kg/m³. a)1 b)2 c)3 d)4 e)5 --1 1. Rafael diz: December 26th, 2008 por 13:50 densidadeT = 40/0,08 = 500 kg/m³ E = Ptora + Pribeirinho 1000.0,08.x = 500.0,08x + 70 80x – 40x = 70 x = 1,75 toras R: b) 2 +5 2. Felipe diz: September 12th, 2009 por 17:18 E = μ*V*g … E = P P = (70 + 40x)*10 μ*V*g = 10³*0,08x*10 = 800x 700 + 400x = 800x 700 = 400x -> x = 700/400 -> x = 1,75 Quantidade mínima = 2 toras (b Exercício: Um bloco de madeira tem 60,0cm de comprimento, 30,0 cm de largura e 5,cm de espessura. Amarra-se embaixo da madeira um bloco de chumbo e o sistema é mergulhado em água de massa específica igual a 1,0g/cm³. Sabendo-se que as densidades específicas da madeira e do chumbo são, respectivamente, 0,6g/cm³ e 11,0g/cm³, é correto afirmar que, para que o bloco de madeira tenha seu topo exatamente aflorando à superfície, o volume do bloco de chumbo, em 10(elevado a - 4)m³ é igual a A)3,2 B)3,3 C)3,4 D)3,5 E)3,6 (Empuxo 01) Dentro da água, as pessoas sentem-se mais leves em virtude da força exercida pela água sobre o corpo imerso. Essa força, descrita pelo princípio de Arquimedes, é denominada empuxo. É correto afirmar que: a) a direção do empuxo pode ser horizontal. b) o empuxo é igual ao peso do corpo. c) o empuxo é proporcional ao volume de água deslocado pelo corpo. d) o empuxo é sempre menor que o peso do corpo. Resolução Sabemos que o empuxo é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. E = d.v.g onde: v = volume do fluido deslocado d = densidade g = aceleração gravitacional Resposta alternativa c Exercício: Exercício:
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