Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 13.1 - Ex. 43
Um bloco de um material desconhecido pesa 5,00 N no ar e 4,55 N quando submerso na água. Qual é a densidade do material? De que material é provável que o bloco tenha sido feito?
Passo 1
Beleza galera, a primeira coisa que devemos lembrar nessas questões de coisas submersas em qualquer flúido, é da equação de Arquimedes. Sim, ela é a equação MAIS IMPORTANTE nas questões de flúidos.
Portanto, podemos usar a definição de densidade e o princípio de Arquimedes para encontrar a densidade do material. A diferença entre o peso do material no ar e o peso do material na água é a força flutuante que atua sobre o material.
Ou seja:
Passo 2
Olhe só!! Temos a equação para a densidade do material, agora aplicamos o principio de Arquimedes para modelarmos melhor o nosso problema!
Isolando o volume do fluido deslocado:
Mas sabemos que o volume do fluido deslocado é o volume do nosso material, certinho? Sabemos também que o do fluido deslocado é igual a densidade da água... Então fica fácil demais!!
Passo 3
Bastamos agora substituir essa equação com a nossa equação da densidade da pedra.
Temos que:
Dai basta substituir com os valores dados na questão!!
Passo 4
E agora pra achar o material com essa densidade? Calma gente!! Com uma rápida pesquisa, vemos que o material é o chumbo!