Você coloca um recipiente com água do mar em uma balança e verifica que o seu peso é Pi. A seguir, você mergulha uma estátua de peso Pe dentro da água suspendendo-a por um fio ideal, sem que ela toque no fundo do recipiente. Sabendo-se que a água exerce sobre a estátua uma forçade módulo E (empuxo), assinale a alternativa que representa a nova leitura da balança.
(a) Pi
(b) Pi+Pe
© Pi+E
(d) Pi-E
(e) Pe-E

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre colocar um recipiente com água do mar numa balança, que inicialmente pesa $ P_i $. Depois, a gente mergulha uma estátua com peso $ P_e $ na água, prendendo ela por um fio que não tá amarrado no fundo. A água empurra a estátua com uma força $ E $ (isso é o empuxo). Nosso objetivo é descobrir qual vai ser a nova leitura na balança depois de mergulhar a estátua. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física, como força de empuxo e equilíbrio de forças.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando a estátua é mergulhada na água. A estátua tem um peso $ P_e $, que é a força com que a gravidade puxa ela pra baixo. Quando ela está na água, a água exerce uma força de empuxo $ E $ pra cima, que é igual ao peso do líquido deslocado pela estátua, segundo o princípio de Arquimedes.

Passo 3

A estátua está suspensa por um fio ideal, ou seja, o fio apenas transmite as forças sem nenhum atrito ou alongamento. Nesse caso, a força que o fio exerce para segurar a estátua é a diferença entre o peso da estátua e o empuxo da água: $ T = P_e - E $. Essa força $ T $ é o que está puxando para baixo na balança além do peso inicial $ P_i $.

Passo 4

Agora, vamos pensar no que a balança está medindo. Inicialmente, ela mede apenas o peso do recipiente com a água, $ P_i $. Quando a estátua é mergulhada, a balança não está medindo diretamente a estátua, mas sim a força que o fio transmite ao recipiente. Como descobrimos que essa força é $ T = P_e - E $, a balança vai medir o peso inicial mais essa força adicional.

Passo 5

Portanto, a nova leitura na balança será a soma do peso inicial do recipiente com água $ P_i $ e a força transmitida pelo fio $ T = P_e - E $. Assim, a leitura total será $ P_i + (P_e - E) = P_i + P_e - E $.

Resposta

A alternativa correta é a letra (b) $ P_{i} + P_{e} $.

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