- Mantendo o cilindro maciço submerso recolha, com a seringa água do copo de becker e encha o cilindro transparente. Ao fazê-lo, observe e anote a leitura do dinamômetro e descreva o ocorrido;
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Jm OS sb sprinsa to .o7Iemiupsq mU
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Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um cilindro maciço totalmente submerso em um copo de becker. Usando uma seringa, vamos retirar água do copo e encher um cilindro transparente. Enquanto fazemos isso, precisamos observar e anotar a leitura do dinamômetro e descrever o que está acontecendo. O conteúdo que vamos usar aqui envolve os conceitos de Princípio de Arquimedes e forças envolvidas em corpos submersos.
Passo 2
Primeiramente, precisamos lembrar o que é o Princípio de Arquimedes, que afirma que “um corpo totalmente ou parcialmente submerso em um fluido sofre uma força de empuxo igual ao peso do fluido deslocado”. Essa força de empuxo atua para cima, enquanto o peso do cilindro atua para baixo.
Quando o cilindro está completamente submerso, ele desloca um volume de água igual ao seu próprio volume. O dinamômetro mede a força resultante que é a diferença entre o peso do cilindro e a força de empuxo.
Passo 3
Ao usar a seringa para retirar água do copo e encher o cilindro transparente, estamos adicionando água ao cilindro. Isso faz com que o volume total do cilindro preenchido com água aumente. Consequentemente, o volume de água deslocado pelo cilindro também aumenta.
Segundo o Princípio de Arquimedes, quanto maior o volume de água deslocado, maior será a força de empuxo. Essa força adicional de empuxo atua contra o peso do cilindro, reduzindo a força que o dinamômetro precisa exercer para manter o cilindro submerso.
Passo 4
Matematicamente, podemos representar a força de empuxo (
) pela fórmula:
Onde:
-
é a densidade da água, -
é a aceleração da gravidade, -
é o volume de água deslocado.
À medida que adicionamos água ao cilindro,
aumenta, aumentando
.
Passo 5
Devido ao aumento na força de empuxo, o dinamômetro mostrará uma leitura menor. Isso acontece porque a força adicional de empuxo está “suportando” parte do peso do cilindro, fazendo com que o dinamômetro precise exercer menos força para manter o cilindro submerso.
Resposta
Ao encher o cilindro transparente com água usando a seringa, a leitura do dinamômetro diminui. Isso ocorre porque o aumento no volume de água dentro do cilindro aumenta a força de empuxo, reduzindo a força que o dinamômetro precisa exercer para manter o cilindro submerso.
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e
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e 4,0 L para 20,0 atm e
a 298 K .
Resposta: .
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.
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