- Uma esfera sólida de
feita de um metal cuja densidade é
é suspendida por uma corda. Quando a esfera é imersa em água de densidade
qual a tensão na corda?
a) 61 N
b) 46 N
c) 92 N
d) 76 N
e) 110 N
a) 61 N
b) 46 N
c) 92 N
d) 76 N
e) 110 N
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma esfera sólida de 7,8 kg feita de um metal com densidade de
. Essa esfera está pendurada por uma corda e, quando colocada na água (com densidade
), queremos descobrir qual é a tensão na corda. Para isso, vamos usar conceitos de denso e força de empuxo.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar o volume da esfera. Sabemos que a densidade (
) é massa (
) dividida pelo volume (
), então:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a força de empuxo que a água exerce na esfera. A força de empuxo (
) é dada por:
Onde:
-
é o volume da esfera -
é a densidade da água ( ) -
é a aceleração da gravidade ( )
Substituindo os valores:
Passo 4
Em seguida, vamos calcular o peso da esfera fora da água. O peso (
) é dado por:
Substituindo os valores:
Passo 5
Quando a esfera está na água, a tensão na corda (
) é a diferença entre o peso da esfera e a força de empuxo:
Substituindo os valores que já calculamos:
Resposta
A tensão na corda é aproximadamente 46 N, então a opção correta é a letra b) 46 N.
Exercícios relacionados
14.4.3 Qual das explicações abaixo, para o aumento da pressão da água com a profundidade está correta?
a) a densidade da água aumenta com a profundidade
b) quando a profundidade aumenta, o peso da água que está acima dessa profundidade aumenta
c) a densidade da água diminui com a profundidade
d) a temperatura da água aumenta com a profundidade
a) a densidade da água aumenta com a profundidade
b) quando a profundidade aumenta, o peso da água que está acima dessa profundidade aumenta
c) a densidade da água diminui com a profundidade
d) a temperatura da água aumenta com a profundidade
- Uma prensa hidráulica tem um pistão com
de diâmetro e outro pistão com de diâmetro. A força que deve ser aplicada ao pistão menor para obter uma força de 1600 N no pistão maior é
A) 100 N
B) 400 N
C) 1600 N
D) 6400 N
E) 26000 N
- A água escoa em um cano cilíndrico de seção reta variável. A velocidade da água é
em um ponto no qual o diâmetro do cano é . Em um ponto no qual o diâmetro do cano é , a velocidade da água é
A)
B)
C)
D)
E)
Utilize a equação fundamental da dinâmica e argumentos fisicos para mostrar que, para um determinado sistema físico arbitrário, a ideia de movimento em mecânica existe sem que necessariamente exista atuação de forças externas.