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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen TiplerIBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Nesta atividade, devemos partir do conceito de peso aparente, o empuxo de Arquimedes. O enunciado básico do princípio diz que:

......(1)

Em que é o volume do fluído deslocado, e é sua densidade.

Acompanhe!

Passo 2 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Veja que como os dois corpos têm mesmo volume, o volume de água deslocado por cada corpo será o mesmo, logo a massa de água deslocada também é a mesma. Ou seja, o empuxo independe da massa dos blocos, e a força de empuxo sobre cada corpo será a mesma.

No entanto, saiba que a resultante de forças em cada corpo será diferente.

Prosseguindo...

Passo 3 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Observe que a figura abaixo esboça os vetores atuando sobre cada corpo.

Imagem 10

Sabemos que o bloco de peso tem uma massa , distinta da massa do bloco de peso . Como a força peso é dada por:

......(2)

Veja que os módulos de e são distintos.

Passo 4 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Ambos os blocos serão submetidos a força de empuxo de mesmo módulo, e em sentido contrário ao peso de cada corpo. Logo, você verá que a resultante de forças (soma vetorial de todas as forças atuantes sobre um corpo) em cada bloco será diferente em módulo.

Passo 5 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Perceba que esse fato desfaz a situação inicial, em que a soma das forças atuantes no sistema era zero, e o equilíbrio estava estabelecido.

Portanto, sim, concluímos que o equilíbrio será perturbado.

Bom estudo!

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