A figura mostra uma esfera de ferro, de densidade d = 7,8 × 103 kg/m3 e volume V = 10–3 m3, submersa em água. A esfera está pendurada por um fio fi...

Para determinar a tensão no fio, é necessário analisar as forças que atuam na esfera. A esfera está submersa em água, portanto, ela sofre a ação de duas forças: o peso e a força de empuxo. O peso da esfera é dado por: P = m.g Onde m é a massa da esfera e g é a aceleração da gravidade. Como a densidade da esfera é d = 7,8 × 10³ kg/m³ e o volume é V = 10⁻³ m³, temos: m = d.V m = 7,8 × 10³ × 10⁻³ m = 7,8 kg Substituindo na fórmula do peso, temos: P = 7,8 × 9,8 P = 76,44 N A força de empuxo é igual ao peso do volume de água deslocado pela esfera. Como a esfera tem volume V = 10⁻³ m³, o volume de água deslocado é o mesmo. A densidade da água é de aproximadamente 1.000 kg/m³, portanto, a massa de água deslocada é: m = d.V m = 1.000 × 10⁻³ m = 1 kg Assim, a força de empuxo é: E = m.g E = 1 × 9,8 E = 9,8 N Como a esfera está em equilíbrio, a tensão no fio é igual à soma das forças que atuam na esfera: T = P + E T = 76,44 + 9,8 T = 86,24 N Portanto, a tensão no fio é de 86,24 N.