Uma barreira flutuante para controle de erosão tem uma densidade de 600 kg / m^3 e um volume de 2 m^3. Calcule a força de empuxo que atua sobre a barreira quando totalmente submersa.

Passo 1

Vamos resumir o problema: temos uma barreira flutuante para controle de erosão com densidade de e volume de . Queremos calcular a força de empuxo que atua sobre essa barreira quando ela está totalmente submersa.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de hidrostática, especificamente a Lei de Arquimedes, que nos ajuda a calcular o empuxo em objetos submersos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é empuxo. Empuxo é a força para cima que um fluido exerce sobre um objeto imerso nele. Segundo a Lei de Arquimedes, o empuxo ( Fe = rhofluido times V times g ) é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto.
A fórmula para calcular o empuxo é:
onde:
  • é a densidade do fluido,
  • é o volume do fluido deslocado,
  • é a aceleração da gravidade ( ).

Passo 3

No nosso caso, o fluido é a água, cuja densidade ( Fe = 1000 , kg/m^3 times 2 , m^3 times 9,81 , m/s^2 á) é aproximadamente . A barreira está totalmente submersa, então o volume de água deslocado é igual ao volume da barreira, ou seja, .
Substituindo esses valores na fórmula do empuxo:

Passo 4

Agora, vamos calcular:
Fe = 1000 times 2 times 9,81 = 19620 , N

Resposta

A força de empuxo que atua sobre a barreira quando totalmente submersa é de .

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