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Física

Colégio Objetivo
16- Um bloco de madeira de massa 0,63 kg é abandonado cuidadosamente sobre um líquido desconhecido, que se encontra em repouso dentro de um recipiente. Verifica-se que o bloco desloca 500 cm³ do líquido, até que passa a flutuar em repouso. a) Considerando g = 10,0 m/s², determine a intensidade (módulo) do empuxo exercido pelo líquido no bloco. b) Qual é o líquido que se encontra no recipiente? Para responder, consulte a tabela seguinte, após efetuar seus cálculos.

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Respostas

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Para resolver a questão, vamos primeiro calcular a intensidade do empuxo exercido pelo líquido no bloco. O empuxo (E) é dado pela fórmula: \[ E = \rho \cdot g \cdot V \] onde: - \( \rho \) é a densidade do líquido, - \( g \) é a aceleração da gravidade (10,0 m/s²), - \( V \) é o volume deslocado pelo bloco. O bloco desloca 500 cm³ de líquido, que é igual a 0,0005 m³ (já que 1 m³ = 1.000.000 cm³). Agora, precisamos calcular o empuxo. Para isso, precisamos da densidade do líquido, que não foi fornecida diretamente. No entanto, sabemos que o bloco flutua, o que significa que o empuxo é igual ao peso do bloco. O peso do bloco (P) é dado por: \[ P = m \cdot g \] onde: - \( m = 0,63 \) kg. Calculando o peso: \[ P = 0,63 \, \text{kg} \cdot 10,0 \, \text{m/s}² = 6,3 \, \text{N} \] Como o bloco flutua, o empuxo é igual ao peso do bloco: \[ E = 6,3 \, \text{N} \] Agora, para determinar qual é o líquido, precisamos da densidade do líquido. Sabemos que o empuxo é dado por: \[ E = \rho \cdot g \cdot V \] Substituindo os valores que temos: \[ 6,3 \, \text{N} = \rho \cdot 10,0 \, \text{m/s}² \cdot 0,0005 \, \text{m³} \] Resolvendo para \( \rho \): \[ \rho = \frac{6,3 \, \text{N}}{10,0 \, \text{m/s}² \cdot 0,0005 \, \text{m³}} \] \[ \rho = \frac{6,3}{0,005} = 1260 \, \text{kg/m³} \] Agora, você pode consultar a tabela de densidades para identificar o líquido correspondente a essa densidade. Geralmente, líquidos como o etanol ou algumas soluções aquosas podem ter densidades próximas, mas a resposta exata dependerá da tabela que você tem. Resumindo: a) A intensidade do empuxo exercido pelo líquido no bloco é 6,3 N. b) Consulte a tabela para identificar o líquido com densidade de aproximadamente 1260 kg/m³.

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