Empuxo
(B) Um béquer com água tem massa total de e está em repouso sobre um prato de balança. Um bloco de alumínio de , suspenso por um dinamômetro, é totalmente mergulhado na água do béquer, como mostra a figura ao lado.( massa específica do alumínio: , massa específica da água: )
c) Determine a leitura do dinamômetro, calibrado em
d) Determine a leitura da balança, em
Passo 1
a):
Bom galera, aqui a gente vai precisar montar a equação que rege todas as forças que agem sobre o bloco. As forças são: O peso, o empuxo e a tensão(o que o dinamômetro mede).
É isso! Achando a tensão, acharemos a resposta.
Como o bloco está em equilíbrio, a soma das forças dará zero:
Tanto o empuxo quanto a tensão apontam pra cima, enquanto o peso pra baixo.
Então:
Vamos calcular essas duas forças. O peso é é fácil, pois o enunciado nos deu a massa:
Passo 2
O Empuxo é dado por:
Mas não sabemos . No entanto, temos a densidade do alumínio e a sua massa. Assim, fica fácil encontrar o volume por ele deslocado:
Ok! Então:
Então:
Beleza! Essa é a calibração do dinamômetro!
Passo 3
d):
A balança mede a Normal, certo?
Como a normal é a reação da superfície da balança em relação as forças que são aplicadas nela, basta a gente perceber quais são essas forças.
Bem, existe a força peso e a força do empuxo, né?
Elas atuam na balança. A força peso devido a todas as massas, e o empuxo por causa do líquido deslocado. Então:
Isso ai
Resposta
c):
d):