Exercícios Resolvidos de Empuxo

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Enunciado

Um cubo de aresta 2   c m   encontra-se em equilíbrio, flutuando na água, sabendo-se que a massa do cubo vale 6,4   g determine a altura submersa do cubo

Passo 1

Fala ai! Bora pra mais uma questão de empuxo! Ihuuu

Bom o enunciado da pra gente que: m = 6,4   g

a = 2 c m

Vamos considerar também a densidade da água, que é sempre bom ter no fundo da memória:

ρ á g u a = 1000   k g / m 3

Mas como tudo está em g e c m vamos fazer k g / m 3 → g / c m 3 ! Para fazer essa conversão, basta dividir por 1000 , então temos que

ρ á g u a = 1   g / c m 3

g = 10 m / s 2

Passando m → c m temos

g = 1000 c m / s 2

ps. Se você preferir pode passar tudo para m também, só que assim fica mais fácil que não fica com muitas vírgulas 😊

Passo 2

Shoooow de bola, ele quer a altura submersa, fazendo nosso diagrama de forças, temos isso daqui:

Então, como o cubo está em repouso, podemos perceber que:

E = P

Passo 3

Bora calcular o Peso primeiro

P = m ⋅ g

P = 6,4 ⋅ 10

P = 6,4 ⋅ 1000

P = 6400   g ⋅ c m / s 2

Passo 4

Show, vamos para o empuxo agora!

E = ρ á g u a ⋅ V s u b m e r s o ⋅ g

Vambora então!

ρ a g u a e g   a gente sabe, o que falta é o volume submerso do cubo, vamos usar:

V c u b o = A b a s e ⋅ a l t u r a

Lembrando que aqui a altura não é igual às arestas!

V c u b o = a ⋅ a ⋅ h s u b

V c u b o = 2 ⋅ 2 ⋅ h s u b

V c u b o = 4 ⋅ h s u b

Show, agora vamos colocar isso na fórmula do empuxo E = 1 ⋅ 4 h s u b ⋅ 1000

E = 4000 h s u b

Passo 5

Show, agora é só igualar! Lembrando que nossas unidades estão todas iguais

E = P

4000 h s u b = 6400

h s u b = 6400 4000

Isso da pra gente

h s u b = 1,6   c m

Resposta

h s u b = 1,6   c m