Uma jangada de madeira maciça tem as seguintes dimensões: largura
; comprimento
e altura
. A densidade da madeira é igual a
. A jangada é colocada dentro de um lago de água doce e fica flutuando. a) Qual é a fração do volume da jangada que fica submerso?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma jangada de madeira com largura de 2,50 metros, comprimento de 2,00 metros e altura de 0,200 metros. A densidade da madeira é 650 kg/m³. A jangada está flutuando em um lago de água doce. Nosso objetivo aqui é descobrir qual fração do volume da jangada está submersa na água. Para resolver isso, vamos usar o conceito de densidade e o Princípio de Arquimedes.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o volume total da jangada. O volume
é calculado multiplicando a largura
, o comprimento
e a altura
:
Então, o volume total da jangada é de 1,00 m³.
Passo 3
Agora, vamos aplicar o Princípio de Arquimedes, que diz que o peso do fluido deslocado pela jangada é igual ao peso da própria jangada. Isso nos ajuda a encontrar a fração do volume que está submersa.
A fórmula para a fração submersa
é:
Sabemos que a densidade da madeira é 650 kg/m³ e a densidade da água doce é aproximadamente 1000 kg/m³.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Isso significa que 65% do volume da jangada está submerso na água.
Resposta
A fração do volume da jangada que fica submerso é de 65%.
Exercícios relacionados
Uma jangada de madeira maciça tem as seguintes dimensões: largura
; comprimento
e altura
. A densidade da madeira é igual a
. A jangada é colocada dentro de um lago de água doce e fica flutuando. b) Quantas pessoas podem subir na jangada até que ela fique totalmente submersa, mas sem afundar? (considere que uma pessoa tem massa igual a 70 kg )
Resposta: a) b) 5 pessoas
Resposta: a)
Considere um dipolo elétrico composto por uma carga pontual
localizada em
e outra
localizada em
. Encontre o módulo, direção e sentido do campo elétrico em um ponto
de um eixo perpendicular ao dipolo e que passe pelo seu centro.
Um corpo de massa
oscila livremente, quando preso a uma mola, com frequência angular
. Posteriormente este conjunto é colocado num líquido, cujo coeficiente de resistência viscosa é
. (a) Escreva a equação diferencial do movimento harmônico amortecido, e a sua solução com as condições iniciais
e
. (b) Determine o tempo necessário
para que a amplitude do movimento diminua de um fator 1/e em relação ao valor inicial.
Os melhores balões são preenchidos com hélio, que a
e à pressão atmosférica tem uma densidade de
, enquanto a densidade do ar nas mesmas condições é de
. Considere um balão de hélio cuja massa - de sua carga e do próprio balão, fora a massa do hélio - seja de 200 kg . Qual deve ser o seu volume para que ele possa flutuar?