Duas bolinhas, uma de isopor e outra metálica são ligadas por um fio ideal. Suas massas são tais que ao serem imersas em um líquido de densidade ρ 1 , ficam em perfeito equilíbrio, com o fio tensionado, e sem tender nem a flutuar nem a afundar. Se imergimos as bolinhas num outro líquido com ρ 2 < ρ 1 , podemos afirmar que:

(a) As bolas tenderão a afundar

(b) As bolas tenderão a flutuar

(c) As bolas continuarão mantendo o equilíbrio

(d) Nada podemos afirmar sem saber os valores das massas e de ρ 1 e ρ 2

Passo 1

Se você tivesse só um objeto sozinho que nem flutuasse e nem afundasse, totalmente dentro de um fluido com densidade ρ 1 , poderíamos relacionar o empuxo com o peso desse objeto por

ρ 1 g V = m g → m = ρ 1 V

Se agora nós colocássemos este mesmo objeto totalmente afundado num fluido com densidade ρ 2 < ρ 1 a força resultante sobre esse objeto seria

F R = E - P = ρ 2 g V - m g

Onde definimos como positivo a direção para cima e como negativo a direção para baixo.

Como já relacionamos ρ 1 com m

F R = ρ 2 g V - ρ 1 V g

F R = g V ρ 2 - ρ 1

Como ρ 2 < ρ 1 , F R < 0 e o objeto afundará!

Passo 2

Mas na nossa questão temos dois objetos conectados por um fio!!! Será que dá no mesmo?!?!?!

A resposta é sim! Isso por que trocar o fluido com uma densidade ρ 2 < ρ 1 , significa diminuir o empuxo sobre as duas as duas massas! Assim o como antes elas estavam em equilíbrio, então quando trocarmos o fluido as duas massas afundarão!

Assim a nossa resposta será o item (a)

Resposta

(a)

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