Calcule a força de empuxo sobre um cubo de lado 0,6m completamente submerso em um fluido de densidade 900kg/m³. Considere g= 10m/s²
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a força de empuxo sobre um cubo totalmente submerso em um fluido. Vamos usar conceitos de Física, especificamente de Hidrostática. Para isso, vamos precisar da densidade do fluido, a aceleração da gravidade e o volume do cubo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é força de empuxo. A força de empuxo é a força que um fluido exerce para cima sobre um objeto imerso nele. Segundo o Princípio de Arquimedes, essa força é igual ao peso do fluido que o objeto desloca. A fórmula para calcular a força de empuxo ($ F_e $) é:
Onde:
- $ \rho $ é a densidade do fluido,
- $ g $ é a aceleração da gravidade,
- $ V $ é o volume do fluido deslocado pelo objeto.
Passo 3
Agora, vamos calcular o volume do cubo. Sabemos que o volume ($ V $) de um cubo é dado pelo lado elevado ao cubo:
Dado que o lado do cubo ($ a $) é 0,6 metros:
Passo 4
Com o volume calculado, podemos agora aplicar a fórmula da força de empuxo. Substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Vamos realizar a multiplicação para encontrar a força de empuxo:
Resposta
A força de empuxo sobre o cubo é de 1944 Newtons.