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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 14.7 - Ex. 32

Um barco que flutua em água doce desloca um volume de água que pesa 35,6   k g . (a) Qual é o peso da água que esse barco desloca quando flutua em água salgada de massa especifica 1,10   x   10 ³   k g / m ³ ? (b) Qual é a diferença entre o volume de água doce e o volume de água salgada deslocados?

Passo 1

  1. Lembrando que o empuxo ( E = V s u b m e r s o × ρ × g ) representa o peso de água deslocada pelo barco, temos que a resposta da primeira pergunta é dada por

    2. E = V s u b m e r s o × ρ × g = 35,6   k g × 9,8 m s 2 ≅ 35,6 k N

    Em que ρ é a densidade da água.

    Passo 2

  2. Nesse caso, a questão pede o valor do V s u b m e r s o (que equivale ao volume de fluido deslocado pela presença do barco na água). Utilizando a expressão de empuxo acima, temos:

V s u b m e r s o = E ρ × g = 35,6 k N 1,1 × 10 3 k g m 3 × 9,8 m s 2 ≅ 3,30 m ³

Passo 2

Então, a diferença entre o volume de água doce e o volume de água salgada deslocados é igual a

P e s o ρ × g - 3,3 m ³ = 3,6 m ³ - 3,3 m ³ = 0,3 m ³

Resposta

a   35,6 k N

b   0,3 m ³

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