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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen Tipler IBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para este exercício, devemos partir do conceito de peso aparente, o empuxo de Arquimedes. Sabemos que o enunciado básico do princípio diz que:

......(1)

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

Tendo isso em mente, vamos avaliar cada uma das proposições.

Acompanhe!

Passo 2 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(a)

Aqui, vamos partir da fórmula de densidade logo abaixo:

......(2)

E veja que cada um dos blocos de material diferente terá sua própria equação:

......(3)

......(4)

Dados

então

e

Passo 3 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Vamos considerar que o volume de fluido a ser deslocado será igual ao volume de cada bloco; nesse caso, o corpo de cobre desloca mais fluido que o de chumbo, significando também um empuxo maior sobre ele.

Portanto, vamos ver que essa afirmativa é falsa.

Continuando...

Passo 4 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(b)

Baseando-se nos resultados da análise da afirmativa (a), você percebeu que o empuxo sobre o bloco de cobre é maior do que o empuxo sobre o bloco de chumbo.

Portanto, concluiu que essa afirmativa é verdadeira.

Acompanhe!

Passo 5 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(c)

Ainda baseado nos resultados de (a), sabemos que o empuxo é diferente sobre cada bloco.

Portanto, veja que essa afirmativa é falsa.

Continuando...

Passo 6 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(d)

Foi necessário recorrermos a dados externos sobre as densidades dos materiais. No entanto, sabemos pela experiência que o chumbo é mais denso que o cobre. Vamos considerar que ambos os corpos continham a mesma massa, e que poderíamos igualar as equações (3) e (4) da seguinte forma:

......(5)

Estabelecendo que quanto maior for a densidade de um material, saiba que menor será seu volume, e portanto, você conclui que menor será seu empuxo.

Era possível sim indicar a resposta correta com as informações dadas.

Passo 7 de 7keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Além disso, em exercícios que utilizam materiais reais, a simples referência a eles significa que podemos buscar os dados nominais (e a densidade é um dado nominal). E isso já significa para você que o exercício forneceu o necessário.

Portanto, veja que essa afirmativa é falsa, restando apenas a letra (b) verdadeira.

Muito bom!

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