Ed
há 2 anos
Para resolver essa questão, precisamos utilizar o princípio de Arquimedes, que diz que um corpo imerso em um fluido sofre uma força de empuxo igual ao peso do fluido deslocado. No caso do cubo, ele está parcialmente submerso em água, ou seja, parte dele está dentro da água e parte está fora. Para calcular o volume do cubo que está dentro da água, podemos utilizar a fórmula V = A * h, onde A é a área da base do cubo (2m * 2m = 4m²) e h é a altura da parte do cubo que está dentro da água. Como o cubo tem 2m de aresta, a altura da parte do cubo que está dentro da água é h = 2m * (1 - sen37°) = 1,2m. Assim, o volume do cubo que está dentro da água é V = 4m² * 1,2m = 4,8m³. Como a densidade do cubo é d = 800 kg/m³, sua massa é m = V * d = 4,8m³ * 800 kg/m³ = 3840 kg. Para calcular a força de empuxo que o cubo sofre, podemos utilizar a fórmula F = V * dH2O * g, onde dH2O é a densidade da água (1000 kg/m³) e g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²). Assim, a força de empuxo é F = 4,8m³ * 1000 kg/m³ * 9,8 m/s² = 47040 N. Como o cubo está em equilíbrio, a força de empuxo que ele sofre é igual ao peso do cubo. Assim, podemos calcular o peso do cubo como P = m * g = 3840 kg * 9,8 m/s² = 37632 N. Agora, podemos calcular a massa do bloco que está suspenso pela corda. Como o cubo está em equilíbrio, a força resultante no ponto B é nula. Assim, a força exercida pela corda no ponto B é igual ao peso do cubo. Como a corda está presa no ponto B, essa força é vertical e para cima. Podemos decompor essa força nas direções x e y, sendo que a componente y é igual ao peso do cubo. Como a corda está presa no ponto B, podemos considerar que o bloco está em equilíbrio na direção x. Assim, a componente x da força exercida pela corda no ponto B é nula. Podemos decompor o peso do cubo nas direções x e y, sendo que a componente y é igual à força exercida pela corda no ponto B. Como o ângulo entre a corda e a horizontal é de 37°, podemos calcular a componente y do peso do cubo como P * sen37° = 37632 N * 0,6 = 22579,2 N. Assim, a massa do bloco que está suspenso pela corda é M = Fy / g = 22579,2 N / 9,8 m/s² = 2302,4 kg. Portanto, a alternativa correta é a letra E) 760 kg.
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