Exercícios de Física: Densidade e Empuxo

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Fenômenos de transporte
Empuxo
Atividade 1
Quando um corpo de 3,0 kg está completamente imerso em água, cuja densidade é d = 1,0 g/cm3, apoiado sobre uma balança ela marca 20 N. Calcule o volume desse corpo.
P = m* g
P = 3*10
P = 30N
E = P(real) – P(aparente)
E = 30 – 10
E= 20 N
E =μ * V * g
10 = 1000 * V * 10
10 = 10000V
V = 10/ 10000
V = 0,001m³
 1g/cm³ = 1000kg/cm³
Um bloco cúbico, cujo volume é de 0,4 m3 , flutua em um tanque contendo um fluido cuja densidade é de 1.200kg/m3 . Sabendo que 90% do bloco está submerso, determine:
a densidade do bloco; 
a maior massa que pode ser colocada sobre o bloco, de modo que essa massa adicional fique totalmente acima da superfície do fluido.
E
P
0,04 m³
0,36 m³
10%
90%
Regra de 3: 
0,4 m³
 x 
100%
90%
X = 0,36 m³
V90% = 0,36 m³
m = d * V
m = 1200 * 0,36 
m = 432 kg
d = m
 V
a)
d = 432 
 0,4
d = 1080 kg/m³
b)
Regra de 3: 
0,4 m³
 x 
100%
90%
X = 0,04 m³
d = m
 V
1200 = m
 0,04
m = 48 kg
Atividade 2
3
Atividade 3
Foi obtido, para o peso de uma pedra, pesada no ar, o valor de 6N. Quando pesada totalmente mergulhada em água, encontrou-se um peso aparente de 4N. Qual a densidade da pedra?
P aparente = P – E
 4 = 6 – E
 E = 2N 
E = d * V * g
2 = 1000 . V . 10
V = 0,0002 m³ 
V= 2 * 10- 4 m³
Dados: 
1g/cm³ = 1000 kg / m³
m pedra = P
	g
m pedra = 6 
	10
m pedra = 0,6 kg
m esp. = m
 V
m esp. = 0,6
 2 * 10- 4 
 m esp. = 3 * 10 3 kg/m³ 
	
Atividade 4
Um bloco de alumínio, de massa igual a 2,0kg, está pendurado por uma corda de massa desprezível e tem metade do seu volume mergulhado em um recipiente com água. A tensão na corda é igual a 12N. Se acrescentarmos água ao recipiente, de modo que o bloco fique completamente mergulhado, o valor da tensão na corda será (use o valor da aceleração da gravidade, g = 10m/s2 )?
E = d * V * g
T = P – E
12 = 2 * 10 – d * (V) * g
	 2
1,6 = dV 
T = 2 * 10 – E
T = 20 – Dv * g
dV = (20 – T)
 10
1,6 = (20 – T)
 10
T = 4 N
Atividade 5
Você sustenta, através de uma corda, uma pedra de massa 10 kg que está submersa na água. O volume da pedra é 1litro. 
Faça um diagrama, indicando as forças que atuam na pedra.
 
b) Calcule a força de tração que você exerce na corda. 
c) Qual seria o valor dessa força se a pedra tivesse apenas metade do seu volume submerso na água?
T
E
P
P = m* g
P =10*10 
P = 100 N
g = 1 * 10 
g = 10 N
T + E = P
T = P – E 
T = 90N
T = P – E 
T = 95N
V = 5N
2
Atividade 6
Um copo cilíndrico, vazio, flutua em água, com metade de sua altura submersa, como mostra a fig. 1. Um pequeno objeto, de 1,0N de peso, é posto dentro do copo, com cuidado para que não entre água no copo. Restabelecido o equilíbrio hidrostático, verifica-se que o copo continua a flutuar, mas com 3/4 de sua altura submersos, como mostra a fig. 2.Calcule o peso do copo.
Figura 1:
P = E 
mg = d (liq) * V(sub) * g
m = 103 * A * h
	 2
Figura 2 :
P’ = E’ 
mg + 1= d (liq) * V(sub) * g
mg +1 = 103 * A * 3h * g
	 4
	
mg +1 = 103 * 3m * g
	 (2 * 103 ) 
10m +1=15m 
m = 0,2 kg
	 	
P = 0,2 * 10 
P = 2 N	 	
Atividade 7
Uma lata cilíndrica de volume 4,0 litros e massa 1,2kg é presa por um fio ao fundo de um tanque com água, ficando imersa a metade de seu volume. Calcule a força de tração no fio.
d = m
 V
d = 1,2 
 4
d = 0,3 kg/L
d = m
 V
d = 0,3 kg
 10-3 m³
d = 0,3* 103 kg / m³
d = 300 kg/m³
V imerso = (4/2)L
V imerso = 2 * 103 m³
V imerso = 0,002 m³
T + P – E = 0
T = - P + E
T= - 1,2 *10 + 1000 * 10 * (0,002)
T = -12 +20
T = 8 N
Atividade 8
Uma esfera de isopor de volume 0,4litros e massa 120g flutua em água, conforme a figura abaixo. Determine o volume emerso dessa esfera de isopor.
V SUB = 0,4 * 0,3
V SUB = 0,12 L
V EMERSO = 0,4 – 0,12
V EMERSO = 0,28 L
d = m
 V
d = 120 
 400
d = 0,3 g/cm³
Dados: 0,4 L = 400 ml = 400 cm³