Qual é a aceleração de um balão de ar quente se a razão entre a massa específica do ar fora do balão e a massa específica do ar dentro do balão é ? Despreze a massa do balão e da cesta.
Passo 1
Vamos pensar nas forças que agem sobre um balão de ar quente.
Temos o empuxo gerado pelo ar externo empurrando o balão pra cima, e o peso do balão puxando ele pra baixo.
Então, pela segunda lei de Newton, temos:
Passo 2
Substituindo as fórmulas do empuxo e do peso, temos:
Vamos substituir as massas com , então:
Como o balão está todo imerso no ar:
Cortando o volume :
Passo 3
Por último, vamos usar a informação que o enunciado deu, ou seja:
Substituindo isso na fórmula acima:
Resolvido!
Resposta
A aceleração do balão é