Um balão cheio de hidrogênio, de peso igual a 600 N , está preso por um fio vertical e encontra-se em equilíbrio estático. Seu volume é igual a
. Adote,
. Determine o empuxo sofrido pelo balão; (Resp.: 981N)
Passo 1
Vamos resumir o que o problema está pedindo. Temos um balão de hidrogênio que está em equilíbrio estático, ou seja, não está subindo nem descendo. O balão pesa 600 N e tem um volume de
. Além disso, foi dada a densidade do ar
. Precisamos determinar o empuxo que o balão está sofrendo. Para resolver isso, vamos usar o princípio de Arquimedes, que nos ajuda a calcular o empuxo em situações de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é empuxo. Empuxo é a força que um fluido exerce sobre um objeto imerso nele, e de acordo com o princípio de Arquimedes, essa força é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. A fórmula para calcular o empuxo (
) é:
Onde:
-
é a densidade do ar, -
é a aceleração da gravidade ( ), -
é o volume do balão.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula:
Passo 4
Fazendo as contas:
Resposta
O empuxo sofrido pelo balão é de 981 N.