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Considerando que 4/5 do volume do bloco estão submersos na água, cuja densidade é de 1000 e a densidade do óleo é, em posição de equilíbrio com vel...

Considerando que 4/5 do volume do bloco estão submersos na água, cuja densidade é de 1000 e a densidade do óleo é, em posição de equilíbrio com velocidade de de módulo 0,04 m/s. A constante elástica da mola e a energia mecânica total do sistema são, respectivamente:


(A) 1 N/m e 0,4
(B) 1 N/m e 0,8 mJ.
(C) 2 N/m e 0,4
(D) 2 N/m e 0,6
(E) 2 N/m e 0,8

💡 1 Resposta

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Para responder a essa pergunta, precisamos utilizar os princípios da hidrostática e da lei de Hooke. Primeiro, vamos calcular o volume do bloco que está submerso na água. Sabemos que 4/5 do volume está submerso, então podemos multiplicar o volume total do bloco por 4/5 para obter o volume submerso. Agora, vamos calcular a força peso do bloco submerso na água. A força peso é dada pela fórmula F = m * g, onde m é a massa do bloco e g é a aceleração da gravidade. Como a densidade da água é de 1000 kg/m³, podemos calcular a massa do bloco dividindo o volume submerso pela densidade da água. Em seguida, vamos calcular a força de empuxo exercida pela água no bloco. A força de empuxo é dada pela fórmula E = V * ρ * g, onde V é o volume submerso, ρ é a densidade da água e g é a aceleração da gravidade. Agora, vamos analisar o equilíbrio do sistema com o óleo. Sabemos que a velocidade de equilíbrio é de 0,04 m/s. A força elástica da mola é dada pela fórmula F = k * x, onde k é a constante elástica da mola e x é a deformação da mola. Como estamos em equilíbrio, a força elástica da mola deve ser igual à força de empuxo exercida pelo óleo. Por fim, a energia mecânica total do sistema é a soma da energia potencial elástica da mola e da energia cinética do bloco. A energia potencial elástica é dada pela fórmula EPE = (1/2) * k * x², onde k é a constante elástica da mola e x é a deformação da mola. A energia cinética é dada pela fórmula Ec = (1/2) * m * v², onde m é a massa do bloco e v é a velocidade do bloco. Agora, podemos calcular os valores solicitados.

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