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Considere um toco de madeira de forma cilíndrica cuja densidade é 0,5 g/cm3. O toco flutua no meio líquido cuja densidade é 0,9 g/cm3, com uma parte do seu volume submersa. A base inferior do cilindro se encontra submersa, e sua base superior se encontra fora do líquido. Considerando que o cilindro tem 9 cm de altura, a altura da sua parte submersa e a porcentagem correspondentes do volume total do bloco que fica submerso dentro do líquido são, respectivamente,
a) 5cm e 55,5%
b) 6cm e 60,5%
c) 5cm e 45,5%
d) 6cm e 45,5%
e) 5,5cm e 45,5%
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anteontem

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Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio de Arquimedes, que afirma que um corpo flutua em um líquido quando o peso do líquido deslocado é igual ao peso do corpo. 1. Densidade do toco de madeira: 0,5 g/cm³ 2. Densidade do líquido: 0,9 g/cm³ 3. Altura do cilindro: 9 cm Vamos chamar a altura da parte submersa de \( h \) cm. O volume total do cilindro é \( V_{total} = \pi r^2 \cdot 9 \) cm³, onde \( r \) é o raio da base do cilindro. O volume submerso é \( V_{submerso} = \pi r^2 \cdot h \) cm³. 4. Peso do toco: \( P_{toco} = V_{total} \cdot \text{densidade do toco} = \pi r^2 \cdot 9 \cdot 0,5 \) g. 5. Peso do líquido deslocado: \( P_{liquido} = V_{submerso} \cdot \text{densidade do líquido} = \pi r^2 \cdot h \cdot 0,9 \) g. Para que o toco flutue, temos que igualar os pesos: \[ \pi r^2 \cdot 9 \cdot 0,5 = \pi r^2 \cdot h \cdot 0,9 \] Cancelando \( \pi r^2 \) (desde que \( r \neq 0 \)): \[ 9 \cdot 0,5 = h \cdot 0,9 \] \[ 4,5 = 0,9h \] \[ h = \frac{4,5}{0,9} = 5 \text{ cm} \] Agora, para encontrar a porcentagem do volume total que fica submerso: \[ \text{Porcentagem submersa} = \left( \frac{h}{9} \right) \cdot 100 = \left( \frac{5}{9} \right) \cdot 100 \approx 55,56\% \] Portanto, a altura da parte submersa é 5 cm e a porcentagem correspondente do volume total do bloco que fica submerso dentro do líquido é aproximadamente 55,5%. A alternativa correta é: a) 5cm e 55,5%.

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