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Considere uma latEm atividades náuticas e na engenharia naval, é essencial compreender os princípios da flutuação para projetar embarcações seguras e eficientes. Um objeto flutua na água se o empuxo exercido pelo líquido for igual ao peso total do objeto. Esse princípio, descrito por Arquimedes, é amplamente aplicado em diversas áreas, como transporte marítimo e construção de plataformas flutuantes. Considere uma lata cilíndrica vazia, com volume de 1200 cm³ e massa de 130 g, que flutua na água. Para determinar a capacidade de carga dessa lata sem que ela afunde, um estudante decide adicionar pequenas bolas de chumbo em seu interior. Considere que a lata não se deforma e que a água está em condições normais de temperatura e pressão. Sabendo que a densidade da água é 1,0 g/cm³ e a densidade do chumbo é 11,4 g/cm³, a massa máxima de chumbo (em gramas) que pode ser adicionada à lata sem que ela afunde é aproximadamente, assinale a resposta correta:a cilíndrica vazia, com volume de 1200 cm³ e massa de 130 g, que flutua na água. Para determinar a capacidade de carga dessa lata sem que ela afunde, um estudante decide adicionar pequenas bolas de chumbo em seu interior. Considere que a lata não se deforma e que a água está em condições normais de temperatura e pressão. Sabendo que a densidade da água é 1,0 g/cm³ e a densidade do chumbo é 11,4 g/cm³, a massa máxima de chumbo (em gramas) que pode ser adicionada à lata sem que ela afunde é aproximadamente, assinale a resposta correta:
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filipefernandes10

há 7 dias

Respostas

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há 7 dias

Para resolver essa questão, vamos aplicar o princípio de Arquimedes e calcular a massa máxima de chumbo que pode ser adicionada à lata sem que ela afunde. 1. Cálculo do empuxo: O empuxo é igual ao peso do volume de água deslocado pela lata. Como a lata tem um volume de 1200 cm³, o empuxo (E) é dado por: \[ E = V \times \text{densidade da água} = 1200 \, \text{cm}^3 \times 1,0 \, \text{g/cm}^3 = 1200 \, \text{g} \] 2. Cálculo do peso total da lata: A lata vazia tem uma massa de 130 g. Quando adicionamos chumbo, a massa total (M) da lata com o chumbo será: \[ M = 130 \, \text{g} + m_{\text{chumbo}} \] onde \( m_{\text{chumbo}} \) é a massa de chumbo adicionada. 3. Condição de flutuação: Para que a lata flutue, o empuxo deve ser igual ao peso total: \[ E = M \implies 1200 \, \text{g} = 130 \, \text{g} + m_{\text{chumbo}} \] 4. Isolando a massa de chumbo: \[ m_{\text{chumbo}} = 1200 \, \text{g} - 130 \, \text{g} = 1070 \, \text{g} \] Portanto, a massa máxima de chumbo que pode ser adicionada à lata sem que ela afunde é aproximadamente 1070 g.

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