Determine a fração do volume total de um iceberg que fica acima do nível da água. Dados: rho água =1,0 g / cm 3 e rho gelo =0,92 g / cm 3.

Passo 1

Vamos resolver um problema sobre flutuabilidade usando as densidades da água e do gelo. Precisamos descobrir qual fração do volume de um iceberg fica acima do nível da água. Para isso, vamos usar o conceito de equilíbrio de forças na física, especificamente o princípio de Arquimedes, que relaciona a densidade dos materiais e a quantidade que flutua ou afunda na água.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa a densidade. A densidade ( rho) é a quantidade de massa por unidade de volume de uma substância. No nosso caso, temos:
  • Densidade da água: rhoágua = 1,0 g/cm^3á
  • Densidade do gelo: rho>=lo = 0,92 g/cm^3

Passo 3

Segundo o Princípio de Arquimedes, um objeto flutua na água quando o peso da água deslocada iguala o peso do objeto. Isso significa que a fração do volume do iceberg submerso na água deve ser igual à razão entre a densidade do gelo e a densidade da água.

Passo 4

Vamos calcular a fração do volume do iceberg que está submersa ( Vsub):
VsubVtotal = rho>=lorhoágua á
Substituindo os valores:
VsubVtotal = 0,921,0 = 0,92

Passo 5

Agora, para encontrar a fração que fica acima da água, subtraímos a fração submersa de 1:
VacimaVtotal = 1 - VsubVtotal = 1 - 0,92 = 0,08

Resposta

A fração do volume total do iceberg que fica acima do nível da água é de 8%.

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