Uma rolha flutua na água com
de seu volume submerso quando se coloca um pouco de óleo sobre a água. A parte submersa da rolha aumenta, diminui ou permanece a mesma? Justifique a sua resposta.
Passo 1
Então, a gente tem uma rolha que flutua na água com 1/4 do seu volume submerso. A pergunta é: se colocarmos um pouco de óleo sobre a água, a parte submersa da rolha vai aumentar, diminuir ou ficar a mesma? Para resolver isso, vamos usar os conceitos de princípio de Arquimedes e densidade dos líquidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a rolha estar com 1/4 do seu volume submerso na água. Isso quer dizer que a densidade da rolha é menor que a da água. O princípio de Arquimedes diz que um objeto flutua quando o empuxo (força para cima) iguala o peso do objeto. O empuxo depende do volume do líquido deslocado e da densidade desse líquido.
Passo 3
Agora, quando colocamos óleo sobre a água, estamos adicionando uma camada de um líquido menos denso que a água. O óleo tende a flutuar sobre a água porque sua densidade é menor. Então, a rolha agora vai estar sobre a camada de óleo e um pouco na água.
Passo 4
Como o óleo é menos denso que a água, o empuxo exercido pelo óleo que está agora sobre a rolha é menor do que o empuxo que a água exercia antes. Para que o empuxo total iguale o peso da rolha, mais da rolha precisa ficar submersa na água, que é mais densa.
Passo 5
Portanto, para compensar o empuxo menor do óleo, a rolha precisa deslocar mais água para manter o equilíbrio. Isso significa que a parte submersa da rolha aumenta.
Resposta
A parte submersa da rolha aumenta quando se coloca óleo sobre a água.