Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 130
A densidade média dos icebergs é de cerca de .
- Determine a porcentagem do volume total de um iceberg submerso em água do mar com densidade de ;
- Embora os icebergs estejam quase totalmente submersos, observa-se que eles viram. Explique como isso pode acontecer. (Sugestão:Considere as temperaturas dos icebergs e da água do mar.)
Passo 1
Temos então um iceberg de densidade submerso em uma água de densidade !
Para resolver a letra a queremos saber qual a porcentagem do iceberg esta dentro da água. Então vamos nessa!
Vamos supor que o iceberg esta em equilibrio estático, ou seja, paradinho. Nesse momento a força peso () que aponta pra baixo deve ser igual a força de flutuação () que é a força que “faz o iceberg subir”. Então ficamos assim:
e são dadas por:
E:
Igualando:
Queremos saber a poncentagem do iceberg dentro da água, então vamos fazer a razão entre o volume imerso e o volume total do iceberg:
Substituindo:
Calculando:
Agora transformando em porcentagem:
Temos do iceberg imerso!
Passo 2
Agora, por que os icebergs viram?
Vamos lá resolver a letra b!
A temperatura do iceberg é diferente da temperatura da água, certo?
Quando a gente tem dois corpos em contato com temperaturas diferentes a gente tem troca termica!
Com isso o iceberg vai derretendo, mas como uma parte esta em contato com a água e a outra ta fora o derretimento é irregular. Com isso o centro de gravidade do iceberg vai mudando até chegar o momento em que ele gira!
Resposta
- A porcentagem do iceberg imerso é de
- Os icebergs viram por causa da mudança do seu centro de massa. Isso acontece por causa do seu derretimento irregular.