Um dispositivo de irrigação flutuante tem um volume de
e é feito de um material com densidade de 800
. Calcule a fração do volume do dispositivo que ficará submersa quando colocado em água.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um dispositivo de irrigação que flutua na água. Esse dispositivo tem um volume de
e é feito de um material com densidade de
. A gente precisa descobrir qual fração desse volume vai ficar submersa quando colocamos o dispositivo na água. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de densidade e o princípio da flutuação.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre densidade. Densidade é basicamente a quantidade de massa que existe em um certo volume de material, e é calculada usando a fórmula:
No nosso caso, já temos a densidade do material do dispositivo (
) e o volume total (
).
Passo 3
Agora, vamos entrar no princípio de Arquimedes, que é essencial para entender como objetos flutuam na água. Esse princípio diz que “um corpo total ou parcialmente submerso em um fluido experimenta uma força de empuxo igual ao peso do fluido deslocado”. Simplificando, a quantidade de água que o dispositivo desloca vai determinar quanto dele fica submerso.
Passo 4
A densidade da água é
. Para que o dispositivo flutue, o peso da água deslocada deve ser igual ao peso do dispositivo. Podemos usar a relação entre as densidades para encontrar a fração submersa:
Isso significa que 80% do volume do dispositivo ficará submerso na água.
Resposta
A fração do volume do dispositivo que ficará submersa é de 80%.