Um corpo de massa de 20 kg , volume
é totalmente mergulhado num líquido de densidade
. c) Qual a aceleração da sua descida no líquido (despreze as resistências). R:
Passo 1
Vamos lá! Temos um corpo com massa de 20 kg e volume de 0,002 m³ mergulhado completamente em um líquido que tem densidade de 8000 kg/m³. Queremos descobrir qual é a aceleração com que esse corpo desce no líquido, ignorando qualquer resistência. Para resolver isso, vamos usar conceitos de força gravitacional, força de empuxo (segundo a Lei de Arquimedes) e a segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força gravitacional que age sobre o corpo, que é basicamente o peso do corpo. A fórmula para o peso (
) é:
onde:
-
(massa do corpo) -
(aceleração da gravidade)
Passo 3
Substituindo os valores na fórmula:
Então, a força gravitacional é 200 N.
Passo 4
Agora, vamos calcular a força de empuxo (
) que o líquido exerce sobre o corpo. De acordo com a Lei de Arquimedes, essa força é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo. A fórmula é:
onde:
-
(densidade do líquido) -
(volume do corpo) -
(aceleração da gravidade)
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Portanto, a força de empuxo é 160 N.
Passo 6
A força resultante (
) que atua no corpo é a diferença entre a força gravitacional e a força de empuxo:
Passo 7
Agora, aplicamos a segunda lei de Newton (
) para encontrar a aceleração (
) do corpo:
Resposta
A aceleração da descida do corpo no líquido é de
.
Exercícios relacionados
Qual a perda de carga em 20 m de mangueira PU de 8 mm de diâmetro interno em uma instalação de ar comprimido seco.
Um corpo de massa de 20 kg , volume
é totalmente mergulhado num líquido de densidade
. b) Qual a intensidade do seu peso aparente? R: 40 N
Considere uma válvula de segurança instalada em uma linha onde um fluido com densidade de
e velocidade de
passa. O coeficiente de perda de carga
da válvula é 2.5 . A perda de carga pode ser calculada como? Expresse o valor em Pa.
Um bloco de madeira de massa específica de
flutua em um recipiente com água. Que percentual do volume do bloco permanecerá imerso na água? Sendo que a massa específica da agua é
## R:
do volume