(UFGO) Justifique, de modo sucinto, a afirmação “Um corpo flutua em água a . Quando a temperatura da água subir para , o volume submerso do corpo aumentará”.

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um corpo que está flutuando na água a . A pergunta quer saber por que, se a temperatura da água aumentar para , o volume do corpo que fica submerso vai aumentar. Para isso, vamos usar conceitos de densidade e empuxo.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que a densidade da água muda com a temperatura. A densidade é a massa por unidade de volume, e geralmente, quando a temperatura aumenta, a densidade da água diminui porque as moléculas se afastam umas das outras, fazendo com que a água ocupe mais espaço.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre o empuxo. Empuxo é a força que a água exerce para cima sobre o corpo, e essa força é igual ao peso da água que o corpo desloca. A fórmula do empuxo é:
á
onde:
  • é o empuxo,
  • á é a densidade da água,
  • é a aceleração da gravidade,
  • é o volume do corpo que está submerso.

Passo 4

Como o corpo está flutuando, o empuxo precisa igualar o peso do corpo:
á
Isso significa que para manter o equilíbrio, se a densidade da água ( á) diminui, o volume submerso ( ) precisa aumentar para continuar igualando o peso do corpo.

Passo 5

Quando a temperatura da água aumenta de para , a densidade da água diminui. Com uma densidade menor, o corpo precisa deslocar mais água para gerar o mesmo empuxo que equilibra seu peso. Portanto, o volume submerso aumenta.

Resposta

Devido à diminuição da densidade da água com o aumento da temperatura, o corpo precisa deslocar um volume maior para manter o equilíbrio de empuxo e peso, fazendo com que o volume submerso aumente quando a água passa de para .

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