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c) Correto. É exatamente isso que ocorre.

Questões Para a Compreensão

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Questoes fisica 181-183

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b) Errado. Esse é o valor do empuxo, força que atua verticalmente para cima. Essa é a redução da marcação do dinamômetro em relação à sua marcação com o cubo fora do líquido.

b) Correto. O empuxo é o peso do volume da água deslocada, E � dáguaVáguag. Sendo dágua � 1 000 kg/m3 e Vágua � Ve � 27 m3 e g � 10 m/s2, o empuxo da água é: E � 1 000 � 27 � 10 ⇒ E � 2,7 � 105 N

Sabe-se que PV mVg e mV dVVV, em que dV 0,7 g/cm3 é a densidade da vela e Vv é o volume da vela. Como a vela é cilíndrica, sendo S a área de sua seção normal e hV a sua altura, o seu volume é VV ShV. Logo, o peso da vela pode ser expresso por: PV dVVVg ⇒ PV 0,7ShVg (II)

PAl dAlVAlg ⇒ PAl 2,7 S 1,5g (III) O empuxo da água é o peso da água deslocada e pode ser expresso por E daVag, em que da 1,0 g/cm3 é a densidade da água e Va é o volume de água deslocada. Sendo h o volume imerso do conjunto vela-alumínio, o volume de água deslocada é Va Sh. Logo, o empuxo da água pode ser expresso por: E daVag ⇒ E 1,0Shg (IV)

Substituindo (II), (III) e (IV) em (I), temos: 0,7ShVg 2,7 S 1,5g 1,0Shg ⇒ 0,7hV 4,05 1,0h (V) Essa expressão deve ser satisfeita quando o conjunto vela-alumínio flutua. Para saber se isso ocorre e até quando ocorre, como pede a questão, observe a figura abaixo. Ela representa a situação-limite de flutuação, quando esse conjunto está prestes a afundar e a vela a apagar:

Da função da velocidade, v A sen ( t 0), sabendo que os valores máximos do seno são 1, podemos concluir que os valores máximos da velocidade são v A. Identificando a função dada, x 0,3 2t] , no SI, com a função da elongação do MHS, x

A energia mecânica do oscilador massa-mola, EM é igual à energia cinética máxima que, de acordo com o gráfico, é 200 J. Logo, como a amplitude, ainda de acordo com o gráfico é A 0,1 m, temos: kA2 ⇒ k(0,1)2 ⇒ 200 ⇒ k 200 N/m. Sendo m 1 kg, o módulo da velocidade máxima pode ser obtido da energia cinética máxima, ou seja: vmáx ⇒ 200 ⇒ vmáx 20 m/s. Logo, esse valor ocorre na posição x 0, de equilíbrio. Resposta: alternativa e.

alternativa e

Observação: É claro que essa alternativa na prática é inviável. Se alguém quiser de fato dobrar a frequência de um pêndulo, nesse caso, deve reduzir seu comprimento L a um quarto. É mais fácil que viajar para outro planeta... Resposta: alternativa b.

alternativa b