Uma barreira flutuante para controle de erosão tem uma densidade de
um volume de
. 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 (
) 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 (
) 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:
Resposta
A força de empuxo que atua sobre a barreira quando totalmente submersa é de
.