Exercícios Resolvidos de Empuxo

Ver Teoria

Enunciado

Arquimedes foi consultado para avaliar se a coroa feita por ourives para o rei Héron havia sido de fato construída em ouro. Ele pesou a coroa no ar (obtendo uma leitura de 7,84   N ) e na água ( 6,86 N ) . Que conclusões foram tiradas?

Passo 1

Para sabermos se é realmente ouro ou não, precisamos saber se a densidade do material bate com a densidade do ouro, que vale: ρ = 19300   k g / m 3

A massa de um objeto é:

m = ρ . V

Assim o peso é:

P = ρ . V . g

Então quando pesada no ar que tem uma densidade muito muito pequena, então desprezamos efeito de empuxo, o peso foi de 7,84   N . Assim:

7,84 = ρ c o r o a . V . 9,8

Assim, a densidade vezes volume da coroa vale:

ρ c o r o a . V = 0,8  

Ao pesar na água, que possui uma densidade considerável e por isso o efeito de empuxo deve ser levado em conta, temos que o peso resultante, será a diferença entre o peso real da peça menos o empuxo:

P = P a r - E

6,86 = 7,84 - E

Assim, descobrimos o valor do empuxo devido a água.

E = 0,98   N

Como vimos na teoria o empuxo é proporcional ao volume do objeto e a densidade do fluido, sendo assim temos que:

E = ρ á g u a . V . g

0,98 = 1000 . V . 9,8

V = 1 × 10 - 4   m 3

Agora que temos o volume, conseguimos descobrir a densidade da coroa.

Chegamos lá no inicio que:

ρ c o r o a . V = 0,8  

Substituindo o volume, temos:

ρ c o r o a = 0,8 V = 0,8 1 × 10 - 4

ρ c o r o a = 8 000 k g / m 3

Bem a densidade da coroa é bem diferente da do ouro, sendo assim Arquimedes concluiu que o material usado não era ouro.

Resposta

A coroa não é de ouro.

Exercícios de Livros Relacionados

A haste uniforme da Figura P2.114 está articulada no ponto B na linha d’água e está em equilíbrio estático, como mostra a figura, quando são presos 2 kg de chumbo (d = 11,4) na sua extremidade. Qual é
Uma estrutura de vidro deve ser instalada em um canto inferior de um aquário para servir como observatório marinho. O aquário está cheio com água do mar até uma profundidade de 10 m. O vidro é um segm
O perfil da seção reta de uma canoa é modelado pela curva y = a x 2 , em que a = 3,89 m–1 e as coordenadas são medidas em pés. Suponha que a largura da canoa tenha valor constante w = 0,6 m em todo o
Bolhas de hidrogênio são usadas para a visualização de linhas de emissão no filme Flow Visualization. O diâmetro típico de uma bolha de hidrogênio é d = 0,025m m . As bolhas tendem a subir lentamente
Se a massa M no Problema 3.101 for liberada do tirante, quanto do tirante permanecerá submerso na nova condição de equilíbrio? Qual será a força mínima para cima necessária para levantar a extremidade