Considere uma casa flutuante sobre as águas do Rio Amazonas. O que permite à casa flutuar é o fato de ela estar sobre 250 garrafas pet ( 2 litros) preenchidas apenas com ar. O conjunto casa mais 250 garrafas sofre um empuxo de
. Assuma que a massa de cada garrafa seja 90 gramas.
a) Qual o peso da casa? (Considere o peso do ar dentro das garrafas e a aceleração da gravidade como
)
b) Calcule o peso que pode ser acrescentado na casa, sem que ela afunde. Resposta: a)
; b)
.
a) Qual o peso da casa? (Considere o peso do ar dentro das garrafas e a aceleração da gravidade como
b) Calcule o peso que pode ser acrescentado na casa, sem que ela afunde. Resposta: a)
Passo 1
Beleza! Vamos lá. Temos uma casa flutuante no Rio Amazonas que está apoiada em 250 garrafas PET de 2 litros, só com ar dentro. O sistema (casa + garrafas) está sob um empuxo de
. Cada garrafa tem uma massa de 90 gramas. Vamos usar os conceitos de empuxo e peso para resolver os dois itens:
a) Encontrar o peso da casa.
b) Calcular quanto peso extra a casa pode carregar sem afundar.
b) Calcular quanto peso extra a casa pode carregar sem afundar.
Para isso, vamos precisar entender como o empuxo e o peso se relacionam e usar a fórmula do peso
.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o peso total das garrafas. Cada garrafa pesa 90 gramas, ou seja, 0,09 kg. Como são 250 garrafas:
Aqui, convertemos a massa para peso multiplicando pela aceleração da gravidade
.
Passo 3
Agora, vamos considerar que o empuxo total que mantém a casa flutuando é de
. Esse empuxo deve equilibrar o peso combinado da casa e das garrafas. Então, a fórmula fica:
Substituindo os valores que temos:
Passo 4
Para encontrar o peso da casa
, isolamos na equação:
Agora, para converter esse peso em massa, usamos novamente
:
Parece que tem uma diferença no valor final fornecido, mas seguindo os cálculos, o peso corresponde a aproximadamente
ou
.
Resposta
a) O peso da casa é aproximadamente
, equivalente a cerca de
.
b) Para calcular o peso adicional que a casa pode carregar sem afundar, usamos o empuxo disponível menos o peso atual (casa + garrafas):
Convertendo para massa:
Portanto, a casa pode levar mais aproximadamente
sem afundar.