Qual das afirmações abaixo, a respeito da força de empuxo a que está submetido um objeto submerso em um líquido, é verdadeira?
a) A força de empuxo aumenta com a profundidade se o líquido for incompressível.
b) A força de empuxo depende do volume do líquido deslocado.
c) A força de empuxo depende do peso do objeto.
d) A força de empuxo depende da massa do objeto.
e) A força de empuxo não depende da massa específica do líquido
a) A força de empuxo aumenta com a profundidade se o líquido for incompressível.
b) A força de empuxo depende do volume do líquido deslocado.
c) A força de empuxo depende do peso do objeto.
d) A força de empuxo depende da massa do objeto.
e) A força de empuxo não depende da massa específica do líquido
Passo 1
Então, você tem uma questão sobre força de empuxo quando um objeto está submerso em um líquido. A força de empuxo é uma força para cima que atua sobre o objeto, e queremos descobrir qual das afirmações fornecidas está correta. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é força de empuxo e como ela se relaciona com o volume de líquido deslocado.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a força de empuxo. De acordo com o Princípio de Arquimedes, a força de empuxo que atua sobre um objeto submerso em um líquido é igual ao peso do líquido deslocado por esse objeto. A fórmula para calcular a força de empuxo (
) é:
onde:
-
é a massa específica (densidade) do líquido, -
é o volume do líquido deslocado, -
é a aceleração da gravidade.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada afirmativa:
a) A força de empuxo aumenta com a profundidade se o líquido for incompressível.
Para um líquido incompressível, a densidade (
) não muda com a profundidade. A força de empuxo depende do volume de líquido deslocado, que também não varia com a profundidade nesse caso. Portanto, essa afirmação está incorreta.
b) A força de empuxo depende do volume do líquido deslocado.
De acordo com a fórmula do Princípio de Arquimedes que vimos,
, a força de empuxo é diretamente proporcional ao volume de líquido deslocado (
). Portanto, essa afirmação está correta.
c) A força de empuxo depende do peso do objeto.
A força de empuxo depende do volume de líquido deslocado e da densidade do líquido, não diretamente do peso do objeto. Se dois objetos tiverem volumes diferentes, mesmo com pesos diferentes, a força de empuxo atuará de acordo com o volume deslocado. Logo, essa afirmação está incorreta.
d) A força de empuxo depende da massa do objeto.
Similar à anterior, a força de empuxo não depende da massa do objeto, mas sim do volume de líquido que ele desloca. Assim, essa afirmação está incorreta.
e) A força de empuxo não depende da massa específica do líquido.
Na verdade, a força de empuxo é diretamente proporcional à massa específica (
) do líquido, conforme a fórmula mencionada. Portanto, essa afirmação está incorreta.
Resposta
A afirmação correta é a letra b): A força de empuxo depende do volume do líquido deslocado.
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