Determine a fração do volume total de um iceberg que fica acima do nível da água. Dados:
água
gelo
.
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 (
) é a quantidade de massa por unidade de volume de uma substância. No nosso caso, temos:
- Densidade da água:
- Densidade do gelo:
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 (
):
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, para encontrar a fração que fica acima da água, subtraímos a fração submersa de 1:
Resposta
A fração do volume total do iceberg que fica acima do nível da água é de
.