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A flutuabilidade determina se um objeto irá flutuar, afundar ou permanecer na posição em que foi colocado no fluido, através da diferença de densid...

A flutuabilidade determina se um objeto irá flutuar, afundar ou permanecer na posição em que foi colocado no fluido, através da diferença de densidade de um objeto e o fluido que ele desloca. A flutuabilidade mede duas forças concorrentes: uma é a força descendente do objeto no fluido, denominada força Peso, enquanto a outra é a força ascendente do fluido no objeto, chamada de Empuxo. Flutuabilidade aplica-se a muitos ambientes, desde embarcações que examinam o leito oceânico até balões meteorológicos que coletam dados de alta altitude na estratosfera da Terra. NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de Física Básica: fluidos, oscilações e ondas, calor. Editora Blucher, 2018. ADAPTADO. Assim, considere a seguinte situação: Um grande iceberg (massa de gelo) flutuando na água do mar possui um formato cúbico e densidade específica rho subscript e s p e c í f i c o end subscript equals 0 comma 9 (para esse caso é a razão entre a densidade do gelo rho subscript i c e b e r g end subscript e a densidade da água rho subscript á g u a end subscript equals 1 space g divided by c m cubed). Se uma porção de 13 space c m do iceberg estiver acima da superfície do mar (iceberg com flutuabilidade neutra, ou seja, empuxo e peso com mesma magnitude), determine o volume do iceberg se a gravidade específica da água do mar for 1 comma 03 space g divided by c m cubed.

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Para determinar o volume do iceberg, podemos utilizar a equação da flutuabilidade: Empuxo = Peso Onde o Empuxo é dado por: Empuxo = densidade do fluido x volume do fluido deslocado x gravidade E o Peso é dado por: Peso = densidade do objeto x volume do objeto x gravidade No caso do iceberg, temos que: densidade do objeto = densidade específica x densidade da água densidade do objeto = 0,9 x 1 g/cm³ densidade do objeto = 0,9 g/cm³ densidade do fluido = densidade da água x gravidade específica densidade do fluido = 1 x 1,03 g/cm³ densidade do fluido = 1,03 g/cm³ Empuxo = Peso densidade do fluido x volume do fluido deslocado x gravidade = densidade do objeto x volume do objeto x gravidade 1,03 g/cm³ x V x 9,8 m/s² = 0,9 g/cm³ x (13 cm)³ x 9,8 m/s² V = (0,9 g/cm³ x (13 cm)³) / (1,03 g/cm³) V = 138,8 cm³ Portanto, o volume do iceberg é de aproximadamente 138,8 cm³.

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